未知复杂环境下的群体飞行一直被认为是机器人和人工智能领域的一大技术瓶颈。日前，据来自浙江大学微信官方账号的消息，在两年多的研究中，浙江大学控制科学与工程学院、湖州研究院团队解决了未知复杂环境下单个机器人和群体的智能导航、快速避障方法等一系列核心技术，将电影中才能看到的场景带到了现实世界。
这一成果于北京时间5月5日发表在机器人领域的权威期刊《科学机器人》 (Science Robotics)上，并入选该刊5月份封面论文。本文第一作者为浙江大学控制科学与工程学院博士生周信，通讯作者为高菲博士和许超教授。
官方视频显示，在湖州安吉的一片竹林里，一群微型智能航拍机器人正在自由穿梭其中。它们时而熟练地穿过低矮的灌木丛，时而交叉飞舞变换队形，像鸟儿在林中翩翩起舞，互相追逐。
大型机器人空中编队表演早已屡见不鲜。通过早期的卫星定位和轨迹编码，可以实现千变万化的形状。然而，一旦失去地面计算机的控制，这些机器人群体就会群龙无首，甚至撞到障碍物而倒下。许超说，让机器人像鸟儿一样成群自由飞翔，向大自然学习，这是我们和国际同行努力追求的最高境界。
通过集体的共同努力，浙江大学团队开发了一种小型、轻量、自主可控的集群飞行系统。单个空中机器人只有手掌大小，比一罐可乐的重量还轻。
这款由浙江大学研发的新型机器人，仅利用机载视觉和机载计算资源，就实现了多项关键技术突破，如感知周围障碍物、定位自身位置和生成飞行路径、在野外树林复杂环境下的多智能体通信等。“我们让机器人了解世界，主动躲避障碍物，实现群体飞行。”高菲说。
许超说，虽然处理器只有拇指大小，但它可以独立计算和处理飞行过程中遇到的大量信息。“要把物理世界的运动信息表征为一系列数学问题，关键是要看穿复杂问题背后隐藏的特殊数学结构，化繁为简，利用捉襟见肘的机载计算资源完美解决问题。”
许超介绍，从图纸设计到硬件调试，从算法研发到代码编写，从实验测试到系统优化，全部由浙大团队师生完成。“能在国际上独立完成整个过程的团队屈指可数。”
在研发过程中；d、团队在智能化、网络化、自主化等多方面技术发展取得突破。这一成果也将对行业的机器换人和产业升级起到积极作用。
谈及未来的应用，高菲认为，在火灾等搜救场景中，小型集群机器人可以更好地实现搜救目标，降低搜救人员的风险；在地形探索中，还可以快速建模人无法到达的区域。“生活中有很多场景可以使用我们的技术，比如扫地或者服务机器人。如果我们安装我们的‘智能大脑’，它会更智能。”
