Nature Machine Intelligence 基于强化学习的扑翼无人机机翼应变飞行控制

尽管无人机技术发展迅速,但复制生物飞行的动态控制和风力感应能力,仍然遥不可及。生物学研究表明,昆虫翅膀上有机械感受器,即钟形感受器campaniform sensilla,探测飞行敏捷性至关重要的复杂气动载荷。

近日,韩国亚洲大学(Ajou University)Taewi Kim, Insic Hong, Sunghoon Im, Je-sung Koh,Seungyong Han & Daeshik Kang等,韩国即时通信Kakao公司的Seungeun Rho等,在Nature Machine Intelligence上发文,利用模拟这些生物系统的机器人实验,证实了机翼应变提供了无人机姿态角以及风向和风速的关键信息。

研发了可应用于扑翼无人机的"感知飞行"控制技术,利用施加在扑翼无人机机翼上的气动力,推导重要的飞行数据,如姿态和气流,而无需加速计和陀螺传感器。

目前工作包括五个关键实验:用于提供状态信息的机翼应变传感器系统初步验证,在风变化的单自由度运动环境中的控制技术,在重力姿态调整的两自由度运动环境中的控制技术,在有风条件下的位置控制测试,以及在无风条件下,仅使用机翼应变传感器的精确飞行路径操纵的演示。

在强化学习驱动的飞行控制器帮助下,已经成功地演示了仅使用机翼应变传感器,在各种环境中控制扑翼无人机。从阵风阻力到自主飞行机器人的风力辅助飞行,这种环境变化的适应性,将有利于各种应用。

预计这种扑翼无人机控制技术,可用于间谍机器人、勘探和救灾机器人等自行感知风向并飞向目标位置的机器人。

Wing-strain-based flight control of flapping-wing drones through reinforcement learning.

基于强化学习的扑翼无人机机翼应变飞行控制

图1: 基于感知飞行的飞行控制策略。

图2:从机翼应变数据中,提取气动特征。

图3: 通过感知风向和风速进行位置控制,风向和风速因位置而异。

图4 在两个自由度环境中的的强化学习reinforcement learning,RL。

图5: 具有感知飞行系统的扑翼无人机位置控制。

相关推荐
workflower17 小时前
企业竞争要素变迁,智能型企业走向新四化
人工智能·机器学习·机器人·无人机·软件工程
Zentceh20 小时前
夜间野生动物监测:AI全彩夜视+AI行为分析方案
图像处理·人工智能·科技·计算机视觉·车载系统·无人机·智能硬件
workflower7 天前
SSH(Struts+Spring+Hibernate)
人工智能·机器学习·机器人·云计算·无人机
YOLO数据集集合7 天前
天空红外小目标检测数据集 | 红外小目标 天空目标检测 无人机检测 鸟类识别 低空安防9099期
人工智能·目标检测·计算机视觉·目标跟踪·无人机·无人机视角·直升机检测
Liaiyang668 天前
空圈容错视角下的无人机全链路审计:从理论框架到耦合式检验
人工智能·pytorch·python·深度学习·系统架构·自动驾驶·无人机
深蓝学院8 天前
15 m/s动态避障+15g无相机定位!浙大&微分智飞两篇新作:补齐微型敏捷无人机自主飞行能力
无人机
YOLO_DATA8 天前
遥感滑坡检测的数据集 2299 张 1类 yolo格式 遥感滑坡检测数据集
人工智能·深度学习·yolo·计算机视觉·无人机·yolo数据集·ai数据集
亥时科技8 天前
无人机和监控视频,真能一次性打通吗?
开源·无人机·ai巡检
XBWRJ8 天前
职业教育专业建设:《无人机装调维修师》的课程参考价值
无人机
YOLO数据集集合10 天前
小目标无人机、飞机、直升机检测数据集 | 小目标检测 无人机检测 空中目标识别 低空安防 反无人机9090期
深度学习·yolo·目标检测·无人机·飞机·小目标·直升机