麻省理工學院的無人機也可以在地面行駛

來自麻省理工學院計算機科學和人工智慧實驗室的研究人員（CSAIL）宣布他們將研發一種既可以在天空中飛行又可以在地面上行駛的機器人。在一篇新的論文中，該團隊提出了一種四旋翼無人機，這種無人機可以在具備停車位、禁飛區和著陸平台的城市體系中飛行或行駛。

具有行走和飛行的多功能機器人可以開闢更多的可能性，例如：這樣的機器人可以飛進交通不便的施工區域或災害區，或者在空間狹小的地面進行物體運輸或救援。

一般情況下，擅長於運輸的機器人不擅長飛行，空中無人機可以快速敏捷的飛行，但長距離飛行卻局限於電池的壽命。另一方面，地面車輛更節能，但速度較慢，行動也不自如。

論文的主要作者博士生Brandon Araki說：「既能飛行又能駕駛的能力在充滿障礙的環境中十分有用，你既可以通過飛行來避免路面上的障礙，也能通過陸地行駛躲避空中的障礙。通常情況下，無人機都不能在地面移動，而具備輪子的無人機卻可以做到，雖然飛行時間會有輕微的減少。」

Araki和CSAIL負責人Daniela Rus、麻省理工學院的大學生John Strang、Sarah Pohorecky、Celine Qiu以及蘇黎世聯邦理工大學交互技術實驗室的Tobias Naegeli共同參與該系統的開發。該團隊在新加坡舉行的IEEE機器人與自動化國際會議（ICRA）上展示了他們的系統。

這個項目是建立在Araki前期所研發的一種名為「飛猴」機器人的基礎上，這種機器人可以攀爬、抓取和飛行。機器猴子可以跳過或爬過障礙物，但是不能自動行駛。

為了解決這個問題，該團隊開發了各種「路徑規劃」演算法以保證無人機不發生碰撞。為了能使這種機器人可以行駛，該團隊在每個無人機底部安裝了一些輪子。在模擬實驗中，這種機器人能飛行到90米的高度並在電池耗盡前行駛252米。

添加了驅動組件的無人機略微降低了電池的壽命，這意味著它能飛的最大距離將減少14%，下降至300英尺。但是駕駛時的效率要比飛行時更高，因此可以抵扣飛行時因為額外負載造成的效率損失。

羅格斯大學計算機科學教授Jingjin Yu雖然沒有參與這項研究，但是他表示：「這項工作為大規模、混合模式的運輸提供了演算法解決方案並展示了其應用在現實世界中的適用性。」

研究小組還使用日常材料來測試該系統，如用紡織物當做道路，用紙箱子當做建築物。他們在無碰撞路徑的起始點到終點測試了八個機器人的行駛狀況，都取得了成功。

Rus說他們這樣的系統提供了另一種方法來創建安全有效的飛行汽車，並不是簡單的在車上安裝翅膀，而是在多年研究的成果上添加行駛能力。

Rus評論道：「當我們開始為飛行汽車制定計劃和控制的演算法時，我們通過在小型無人機上創建這些功能，雖然距離載人功能還有很大的距離，但是我們為美好的未來提供了靈感，也許有一天我們可以享受這種飛行機器人，可以在天空和地面無障礙地行駛。」

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