Exyn宣布其无人机已配备L4级自动驾驶

Photo: Exyn

无人机自主性正变得越来越令人印象深刻，但鉴于目前的发展状况，在现有能力的基础上进行改进其实已经开始非常困难了。从Skydio这样的公司正在出售的商业无人机可以看出，它们可以在障碍物周围高速动态规划路径，这是相当惊人的，甚至还可以自主地创建结构的3D地图。不难看出，自主飞行的水平目前已非常高，但仍然有需要依赖于一个人进行高水平规划的问题。

Exyn是一家无人机公司，总部位于宾夕法尼亚大学的GRASP实验室，该公司一直在开发无人机，用于检查大型非结构化空间，如矿井。这是一个非常具有挑战性的环境， GPS 信号丢失，黑暗，灰尘等，这些都非常危险。虽然Exyn的激光雷达无人机已经可以“自主”有一段时间了，但现在，它们实现了完全可以在没有任何人类高层次计划的情况下运行。在这个自主级别（Exyn称之为Level 4A），运营商只需定义一个无人机要绘制的体积，然后从起飞到着陆，无人机即可有条不紊地探索整个空间，并自行生成一张高分辨率的地图，即使它远远超出通信范围也能做到这一点。

让我们具体谈谈“Level 4A”的含义，因为到目前为止，还没有为无人机建立真正的这个级别。据悉，Exyn开发出了一套先进的自主飞行控制系统，能够将机器带入未知、凌乱且危险的环境中。这套系统能够清楚危险的边界，然后将信息回传给需要收集更多信息的操作者。无论是通讯、还是视觉能力，它都已经超出了现阶段的水平。但仍然值得记住的是，目前整个系统只是Exyn自己提出并应用于自己系统的东西。

Graphic: Exyn

关于Exyn正在做的事情有两件事：他们的无人机携带灯光、GoPro、一些巨大的计算能力、一个更大的电池和一个旋转的Velodyne激光雷达，能够完全独立于人类操作员或任何外部输入 -- 没有GPS，没有基站，没有通讯，没有对太空的事先了解，什么都没有。你告诉无人机你想让它在哪里绘制地图，它就会起飞，然后自己决定在哪里以及如何探索它所在的空间，边走边可建立一张“令人毛骨悚然”的高分辨率激光雷达地图，并不断将其扩大，直到它用完未经勘探的区域，鉴于此，它会跟着地图回家自己着陆。“当我们进行探索时，”Exyn首席技术官Jason Derenick告诉我们，“我们要做的是找到可见空间和探索空间以及未知空间之间的边界。然后我们计算候选视点，这些候选视点是沿着该边界的位置，在那里我们可以推断传感器可以获得多少潜在信息，然后系统选择一个有机会看到尽可能多的环境的视点。”

Exyn的无人机以高达2米/秒的速度飞行，一次飞行就可以探测1600万立方米（大约相当于9个足球场的体积），如果你想让它探测的区域比这个大，它可以在换电池后进行更多回合的使用。

Photo; Exyn

不过，了解这种无人机自主性的局限性很重要。我们被告知，它可以感觉到像电线之类的东西，尽管可能不是像钓鱼线那样窄的东西。到目前为止，这还不是一个问题，因为这是一个“病理性”障碍的例子，这是不正常的，通常只有当它被放在那里，特别是要搞砸你才会遇到。以步行速度移动的动态障碍物（如人或车辆）也可以。另外，灰尘有时也是很棘手的，不过无人机可以识别空气中过量的灰尘，它会等灰尘沉降后再更新地图。

借助激光雷达（LiDAR）传感器，Exyn为无人机赋予了“战术侦察”的能力。意味着它能够独立探索已知或未知空间，开展自我导航和创建高精度的空间映射地图。但我们最兴奋的是潜在的搜索和救援用例，特别是当Exyn开始让多架无人机协同工作时。你可以想象这样一种情况：你需要在山洞或矿井里找到一个迷路的人，你在入口处卸下一把无人机，告诉他们“去吧，直到找到那个人” -- 然后他们就会做他们该做的事。

不过，Derenick说，要做到这一点，Exyn需要在他们的系统中增加一个额外的理解层次，而这正是他们目前正在研究的。这意味着既要理解对象是什么，也要对其进行推理，这可能意味着对象在更抽象的意义上代表什么，以及动态障碍物等事物如何移动。自动驾驶汽车必须经常这样做，但对于一个有着严重尺寸和动力限制的无人机来说，这是一个更大的挑战。毫无疑问，Exyn会把这一切搞定。

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