近日，发表在《科学机器人》杂志上的一篇文章内，研究人员展示了一群微型无人机，它们可以完全自主探索未知环境，是群集机器人领域的一个重要步骤。

他们成果的挑战来自此前这样一个事实：33克的小型无人机需要自主导航，同时具有极其有限的感知和计算能力。

昆虫群激发了机器人专家的思考，认为小型机器人也可以通过在一群昆虫中进行操作来克服自身的局限性。大量廉价的小型机器人将能够执行大型大型机器人无法实现的任务。 

这款无人机目前成功完成了搜索和救援方案，还能够在不同的位置找到两个人类大小的木制人偶，用他们的机载摄像头拍照，然后将信息返回到基地。

主要的想法是，在未来，救援人员将能够释放一群微型无人机，以探索一个灾难现场，例如一座即将倒塌的建筑。成群的无人机将进入大楼，对其进行探索，并带着相关信息返回基站。然后，救援人员可以集中精力在最相关的领域。纤细的无人机可放入手掌，重33克。与其他无人驾驶飞机一起，它能够快速探索无人环境。

在该项目中，小型无人机配备了摄像头，并在室内办公环境中被派出，以找到两个在灾难情况下代表受害者的假人。这个概念验证的搜索和救援任务清楚地表明了拥有大量人员的优势。

在六分钟内，一群六架无人驾驶飞机就能探测到约80％的开放房间，仅凭其中一架无人驾驶飞机就不可能了。此外，拥挤对于冗余也很有用。一架无人机找到了受害者，但是由于相机的硬件故障，它无法带回任何图像。幸运的是，另一架无人驾驶飞机也用相机捕获了受害者。

实现群体探索的最大挑战在于无人机的个人情报水平，在不到6分钟的时间内，6架小型无人机的轨迹探索了整个办公楼层。无人机首先在中间的起始位置从基站飞走，探索开放的房间，最后返回基站。

群体探索方式中最艰巨的挑战是难以使小型机器人自行导航未知的环境。原因是小型机器人在传感和计算方面非常有限。

同样，自然提供了重要的启发。昆虫无法绘制出详尽的地图。相反，它们保留了地标和与行为相关的地方，例如食物来源及其巢穴。采用这种新导航方法的主要思想是将导航期望降低到极致：只要求机器人能够导航回基站。通过让每个机器人遵循不同的首选方向，机器人群体首先扩散到环境中。探索之后，机器人返回到位于基站的无线信标。

期待微型集群无人机未来的发展！