一群會組隊的機器人,將拯救8億人的饑荒問題
他是一位印度人,
在美國擔(dān)任賓夕法尼亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)的院長,
53 歲仍致力于機器人的研發(fā)之中。
受到蟲群的啟發(fā),
(密集恐懼癥患者直接跳過下圖)
他和他的團隊研發(fā)出一群會自己“組隊”的無人機。
其實更確切地說,它算是飛行的機器人,因為它會自動飛行檢測和感知。
它們就像一群機械昆蟲一樣,
隨著一臺核心無人機的行動,完成一個群體的一致行動。
這并不是因為這些飛行器知道該飛往哪里,
而是核心無人機對它們彼此的位置進行了交互和反饋。
點擊播放GIF/858K甚至,它們還能自動編隊,
就像我們玩即時戰(zhàn)略的《星際爭霸》一樣。
無論增加或者減少多少無人機,它都能自動形成一個陣列。
點擊播放GIF/1.2M這位機器人界的泰斗,
Vijay Kumar,
將其一生的大部分時間都投入到機器人的研發(fā)之中。
Vijay Kumar教授
因為他一直有一個心愿,
希望將他研發(fā)的機器人技術(shù)用在農(nóng)業(yè)上,
幫助農(nóng)作物提高生產(chǎn)效率,改善全球的糧食饑荒問題。
在他的老家,有不少人把米飯視為珍寶。
那么他研發(fā)的這些蟲群機器人能做些什么呢?
利用一群機器人飛行器在果園中飛行,
為每一棵農(nóng)作物建立一個精確的模型。
點擊播放GIF/957K就像把每一顆農(nóng)作物都當(dāng)做一個病人一樣,
對每個病人要對癥下藥。
點擊播放GIF/739K有了這些數(shù)據(jù),怎么幫助農(nóng)業(yè)呢?
第一件事情就是可以計算出每一顆果樹上的果實數(shù)量,
從而獲得整個果園的產(chǎn)量,
方便農(nóng)民跟下游產(chǎn)業(yè)鏈在供應(yīng)方面有所優(yōu)化。
第二件事,就是對果樹三維建模,
從而估算出樹冠的大小,結(jié)合樹葉面積算出關(guān)聯(lián)的“葉面積指數(shù)”,
能夠得知這顆樹進行了多少光合作用,
于是就能知道它健不健康。
點擊播放GIF/1.8M另外,將視覺信息和紅外信息整合一起,
還能計算出植被覆蓋指數(shù),
可以輕易看出下圖這顆植物并不像其他植物那樣健康。
最后一件事,就是較早的檢測出農(nóng)作物的枯萎病,
一群飛行機器人能很快很全面地獲得一片農(nóng)田的植物情況,
它能將收集的信息及時向農(nóng)民匯報,
較早幫助植物抵抗這種葉黃病。
如今 Vijay Kumar 研發(fā)出來的蟲群機器人飛行器,更像是完成了 Wired 雜志主編凱文·凱利在 20 年前的《失控》一書中預(yù)言的蜂群思維以及分布式系統(tǒng)那樣:
對于一大群機械蟑螂而言,單個機體可能干得不是很好,當(dāng)成百個,上千個機器人進行集團化作業(yè)的時候,就能出色完成任務(wù),比如在火星上清理出一片著陸場地。數(shù)以百萬計的生物機器匯聚在一起的智能,也許某天可以與人類自己的創(chuàng)新能力相匹敵。
KK大神
簡單地來理解,這種蟲群機器人飛行器就是并行工作,一起協(xié)調(diào)地干一件事,就跟現(xiàn)在的 P2P 下載以及 CDN 云加速原理差不多。不過這僅僅只是從研發(fā)的原理上,來理解這種黑科技。
但真正要讓這些機器人飛行器形成一個能一致協(xié)調(diào)的群體并不容易。在 Vijay Kumar 的構(gòu)想中,利用長期觀察生物昆蟲而學(xué)習(xí)到的“三個一組織原則”來實現(xiàn)這些機器人的算法。這些飛行器需要關(guān)注附近的其他飛行器,同時與其他飛行器進行通訊和反饋。
實現(xiàn)起來就是用一只核心的機器人飛行器來充當(dāng)這群機器人飛行器的“頭目”,讓其他飛行器以它進行交互。當(dāng)然,單單這樣是不夠的。
Vijay Kumar 還利用了自然組織法則,這個法則跟匿名法則有點關(guān)系,每個飛行器并不知道附近其他飛行器的身份,他們只知道需要組成陣列飛行。整個過程不需要人為干預(yù)和協(xié)調(diào),就像自然界的群族一樣。
Vijay Kumar 設(shè)想這些蟲群機器人以后還能為農(nóng)業(yè)做更多的貢獻,幫助農(nóng)民減輕生產(chǎn)壓力以及工作的勞累。
最后
祝愿這位 53 歲的大叔將它的技術(shù)帶向世界各個角落
讓無人機技術(shù)
成為解救饑荒的鑰匙
(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
蟲群機器人之網(wǎng)友評論
@李老財:這個還是運用到國防和軍事比較現(xiàn)實
@一切意義:這東西一但研發(fā)出來,不出十年要么被騰訊山寨,要么被小米山寨,或者被中國各大商家山寨.
@一品三國:以前我在農(nóng)村勞作時,每當(dāng)收獲的季節(jié),看著大片需要搬運回家的農(nóng)作物,就暢想有一價廉物美的小飛艇幫著運,就輕松了……該有多好!
@國際瘋:大疆壓力山大!
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你怎么看蟲群機器人?
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