幫助無人機避免飛行物體的新發展
事件攝像機是不擅長在視覺上像常規攝像機一樣解釋場景的傳感器,但它們對運動非常敏感,以微像素為單位響應每個像素的場景變化。通過比較一幀與另一幀來檢測運動的普通相機需要幾毫秒才能完成同樣的事情,這可能看起來并不多,但對于快速移動的無人機而言,它很容易成為崩潰成功和成功避免之間的區別。
研究人員開發出一種技術,可以在無人機上應用事件攝像機,以避開拋出的物體。蘇黎世大學的研究人員想要回答的問題是,感知延遲實際上影響了無人機能夠成功躲避障礙物的最大速度。
蘇黎世大學的機器人和感知小組率先在無人機上使用事件攝像機。他們發現在高速移動的無人機上使用事件攝像頭可以幫助他們避開危險。為了驗證他們的研究,他們盡可能地向無人機投擲足球,看看它是否可以躲避它們。由于相對速度很重要,測試模擬了高速飛行中遇到的障礙物。此外,研究人員表示,在每種情況下,動作捕捉數據都證實“如果沒有執行回避機動,則球會撞到車輛”。
機器人(任何類型)避開障礙物所花費的時間主要受到感知等待時間的限制,感知等待時間包括感知環境,處理這些數據,然后生成控制命令。
根據您正在使用的傳感器,您正在使用的算法以及您正在使用的計算機,典型的感知延遲在幾十毫秒到幾百毫秒之間。傳感器本身通常是這種延遲的最大因素,這使得事件相機如此吸引人 - 他們可以用納秒測量的理論延遲來吐出數據。
比較你在研究級四旋翼飛行器(單聲道和立體聲攝像機)上使用事件攝像機發現的傳統視覺傳感器的類型,事實證明,只要你處理,差異實際上并不是那么重要。四旋翼飛行器沒有太快移動。
然而,隨著四旋翼飛行器的速度增加,事件攝像機可以開始發揮作用 - 例如,推力重量比為20的四旋翼飛行器可以實現最大安全避障速度,比如果它高出約12%使用傳統相機。這種強大的四旋翼飛行器尚不存在(最大推力重量比接近10),但是我們已經到了那里。
事件相機的其他優點是它們不會受到運動模糊的影響,并且它們在閃電條件下更具彈性,能夠在黑暗中以及在處理高動態范圍時工作,如尋找進入太陽。