麻省理工团队用VR训练无人机的自动飞行能力

原标题：麻省理工团队用VR训练无人机的自动飞行能力

自动飞行模式对于军用无人机来说并不新鲜，但是在民用领域还没有普及。

现有的无人机通常需要“飞手”来操控，但如果热爱在各种户外活动中记录自我，有一个自动跟随的无人机小跟班可以说是非常省事的。

自动跟随、自动避障是消费者级无人机的一大需求，不用自行控制自然是不错，但是按照目前的技术，如何保证无人机在复杂的城市空间中穿梭自如可不是一件简单的事情。一旦发生碰撞，代价就非常昂贵了。

在训练无人机飞行员的时候，我们也遇到过同样的问题，同样是要在减小无人机事故率的同时增加无人机的飞行能力，训练的对象有所不同：一个是飞手，一个是AI。

在（用AR训练无人机飞行员）中，DroneBase将无人机与AR结合，在画面中制造虚拟的障碍物，让飞行员在本空无一物的大空间中训练对这些“障碍”的规避，这样即便是不慎撞上了“物体”，也不会因此而坠机了。

在训练AI自动飞行时，同样可以采用此类虚拟的测试场景，减少事故率。

最近，来自麻省理工学院的工程师表示开发了一种无人机虚拟现实训练系统Flight Goggle，能够让无人机在虚空中“看到”丰富的虚拟环境，从而安全的模拟无人机自动飞行。当飞行器快速飞行，并且进行着高吞吐量的计算时，环境中特别轻微的改变都会导致无人机的碰撞事故，所以我们很难在真实环境中训练无人机，而需要一个虚拟现实的环境。

自动飞行和自动驾驶一样，核心都是机器学习，特别是深度学习。

简单地说就是保持无人机的持续飞行，用长时间的飞行经验来调整无人机的飞行算法。每一次事故都意义非凡，因为能够减少下一次无人机出现该情况的概率。但是频繁的维修或者更换无人机会耗费大量的时间和金钱，这就有了Flight Goggle的用武之地。

Fight Goggle是一个VR无人机训练系统，由副教授Sertac Karaman领导的麻省理工学院小组设计。在该系统中，无人机在一个空旷的大房间中飞行，由运动捕捉摄像头跟踪，记录无人机在三维空间中的飞行方向。与此同时，一台运行图像渲染系统的计算机将互动式的第一人称视角视频传送给无人机，无人机可以“看到”虚拟的障碍物遍布在空间中的每一个物理位置上。

无人机大概能以90帧的速度处理虚拟图像，比人眼能处理的图像速度快三倍。这个由尼龙和碳纤维3D打印而成的无人机框架中装备有惯性测量单元和相机（VIO），以及一个嵌入式计算机。

这个虚拟空间中，房间地板就是真实的地板，空间中这些柱子、圆环则是虚构的障碍物，即便是撞上去也不会有什么损失。

研究人员指出，即便是“坠机”数千次，也不会研究成本和开发时间有什么太大影响，在调整算法的8次飞行中，无人机通过“圆环”119次，大部分时候的撞击不需要人为干预，仅有6次需要人工调整。无人机在犯错误中学习。

无人机以3m/s的速度快速飞行，场景可以根据需要调整布局，例如可以将障碍物设置为人类，以训练无人机在人群周围的安全飞行能力。这样的实验假如不在VR中展开训练，就很实现对人身安全的保障。

博物馆

起居室

根据需要，模拟不同的飞行环境，达到训练的效果。

麻省理工该研究团队的表示无人机的自动飞行是一项改变游戏规则的技术，整个无人机行业的发展速度都非常快。或许无人机飞行员会成为一个存在时间非常短的职业，因为在不久的将来，AI会拥有对无人机更快、更准确的控制能力。