本篇文章1117字，读完约3分钟
小型无人驾驶飞行器可以自动进行许多杂技表演，比如我们以前看到过的这种通过窗户接缝的无人驾驶飞行器。然而，这种情况只能在实验室环境中实现。
正如你在动画中看到的，无人机周围所有的红灯都是摄像头，它们以每秒几百次的速度收集精确的数据和信息，并将它们传输到外部的计算机系统，然后无人机由计算机控制。无人机只需要执行计算机给出的指令，完成指定的动作。
因此，这种小型无人机不是独立存在的。它更像是一个“木偶”，执行着它周围巨大的摄像机和计算机系统的指令。
然而，这种情况已经改变。最近，无人机大师维贾伊·库马尔(vijay kumar)的实验室发布了一个惊人的新系统:他们意识到，无人机只需搭载传感器和计算部件，就能自动通过窗户接缝。这意味着不需要外部摄像头，外部计算机也不需要。这是无人机第一次有了自己的“想法”，可以独立完成任务。
这种无人机系统的特点是，它只依靠机载传感器和计算部件来完成定位、状态评估和路径规划，无需任何外部帮助。
无人机搭载了惯性测量单元、高通骁龙处理器和六边形数字信号处理器。它很轻，只有250克重，通过窗缝的速度是4.5米/秒，加速度是1.5克，可以翻转90度。
该系统的主要研究人员是朱塞佩·卢瓦诺、克里斯·布鲁纳和加里·麦格拉思，他们都来自宾夕法尼亚大学维贾伊·库马尔实验室。将一个由整个实验室完成的系统简化为一个小型无人飞行器是一个伟大的成就。这个系统的研发花了6年时间。
然而，应该注意的是，在行动完成之前，无人机已经提前被告知障碍物的位置。也就是说，障碍物的位置不是由无人机本身实时获取的。对此，维贾伊·库马尔和朱塞佩·洛伊恩诺回应道:
“这种无人机有一个前置立体摄像机，可以绘制密集的地图，但这并没有集成到实时轨迹规划和控制框架中(但这将很快完成)。本文解决了状态评估、轨迹控制和规划问题:如何依靠单个摄像机和imu获取信息，从而估计整个无人机的状态，并利用机载处理器进行轨迹规划和控制。
维贾伊解释说，最困难的一点是轨迹规划和控制，因为它需要“非常有创意的方法”:
“当无人机穿过窗户时，你会看到它获得能量，然后翻滚。这是自动完成的，而且是一个平滑的动作(与之前飞过窗户的动作相比，它被分解成三个部分，然后拼接在一起)。另一个挑战是依靠单个摄像机和imu来估计位置和速度，同时以200hz的频率关闭反馈系统。”
研究人员目前正在研究实时地图，这是障碍检测和动态路径规划的关键。
然而，我们很高兴看到这个小东西在实验室外工作。我家开着的窗户太多了。不带无人机穿它们是浪费。
viaspectrum ieee
延伸阅读:
可食用无人机:我们能用香肠做翅膀吗？
小心你的宝贝，那架能抓人的无人机来了！
