一群会组队的机器人,将拯救8亿人的饥荒问题|嘿科技

他是一位印度人,

在美国担任宾夕法尼亚大学工程与应用科学的院长,

53 岁仍致力于机器人的研发之中。

受到虫群的启发

(密集恐惧症患者直接跳过下图)


他和他的团队研发出一群会自己“组队”的无人机。

其实更确切地说,它算是飞行的机器人,因为它会自动飞行检测和感知。


它们就像一群机械昆虫一样,

随着一台核心无人机的行动,完成一个群体的一致行动。

这并不是因为这些飞行器知道该飞往哪里,

而是核心无人机对它们彼此的位置进行了交互和反馈。

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甚至,它们还能自动编队

就像我们玩即时战略的《星际争霸》一样。

无论增加或者减少多少无人机,它都能自动形成一个阵列。

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这位机器人界的泰斗,

Vijay Kumar,

将其一生的大部分时间都投入到机器人的研发之中。

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▲ Vijay Kumar教授


因为他一直有一个心愿,

希望将他研发的机器人技术用在农业上,

帮助农作物提高生产效率,改善全球的粮食饥荒问题。

在他的老家,有不少人把米饭视为珍宝。


那么他研发的这些虫群机器人能做些什么呢?

  利用一群机器人飞行器在果园中飞行, 

为每一棵农作物建立一个精确的模型。

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就像把每一颗农作物都当做一个病人一样,

对每个病人要对症下药。

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有了这些数据,怎么帮助农业呢?

第一件事情就是可以计算出每一颗果树上的果实数量,

从而获得整个果园的产量,

方便农民跟下游产业链在供应方面有所优化。



第二件事,就是对果树三维建模,

从而估算出树冠的大小,结合树叶面积算出关联的“叶面积指数”,

能够得知这颗树进行了多少光合作用,

于是就能知道它健不健康。


另外,将视觉信息和红外信息整合一起,

还能计算出植被覆盖指数,

可以轻易看出下图这颗植物并不像其他植物那样健康。


最后一件事,就是较早的检测出农作物的枯萎病,

一群飞行机器人能很快很全面地获得一片农田的植物情况,

它能将收集的信息及时向农民汇报,

较早帮助植物抵抗这种叶黄病。



如今 Vijay Kumar 研发出来的虫群机器人飞行器,更像是完成了 Wired 杂志主编凯文·凯利在 20 年前的《失控》一书中预言的蜂群思维以及分布式系统那样:

对于一大群机械蟑螂而言,单个机体可能干得不是很好,当成百个,上千个机器人进行集团化作业的时候,就能出色完成任务,比如在火星上清理出一片着陆场地。数以百万计的生物机器汇聚在一起的智能,也许某天可以与人类自己的创新能力相匹敌。

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KK大神


简单地来理解,这种虫群机器人飞行器就是并行工作,一起协调地干一件事,就跟现在的 P2P 下载以及 CDN 云加速原理差不多。不过这仅仅只是从研发的原理上,来理解这种黑科技。

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但真正要让这些机器人飞行器形成一个能一致协调的群体并不容易。在 Vijay Kumar 的构想中,利用长期观察生物昆虫而学习到的“三个一组织原则”来实现这些机器人的算法。这些飞行器需要关注附近的其他飞行器,同时与其他飞行器进行通讯和反馈。


实现起来就是用一只核心的机器人飞行器来充当这群机器人飞行器的“头目”,让其他飞行器以它进行交互。当然,单单这样是不够的。

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 Vijay Kumar 还利用了自然组织法则,这个法则跟匿名法则有点关系,每个飞行器并不知道附近其他飞行器的身份,他们只知道需要组成阵列飞行。整个过程不需要人为干预和协调,就像自然界的群族一样。


 Vijay Kumar 设想这些虫群机器人以后还能为农业做更多的贡献,帮助农民减轻生产压力以及工作的劳累。

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最后

祝愿这位 53 岁的大叔将它的技术带向世界各个角落

让无人机技术

成为解救饥荒的钥匙


(图片来源于网络)

虫群机器人之网友评论

@李老财:这个还是运用到国防和军事比较现实

@一切意义:这东西一但研发出来,不出十年要么被腾讯山寨,要么被小米山寨,或者被中国各大商家山寨.

@一品三国:以前我在农村劳作时,每当收获的季节,看着大片需要搬运回家的农作物,就畅想有一价廉物美的小飞艇帮着运,就轻松了……该有多好!

@国际疯:大疆压力山大!

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你怎么看虫群机器人?


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