Exyn將無人機升級至4A級自主級別 無GPS、通信環(huán)境下也能定位

近日，美國無人機公司 Exyn Technologies(下稱 Exyn)將其無人機升級至 4A 級自主級別，操作員只需為無人機定義一個地理空間范圍，無人機便可以從起飛到著陸有條不紊地探索整個空間，并自動生成高分辨率激光雷達地圖。

Exyn 是賓夕法尼亞大學 GRASP 實驗室的衍生公司，一直在開發(fā)用于檢查礦井等大型非結構化空間的無人機。大型非結構化空間下，GPS 通常無法定位，空間中塵土飛揚且十分危險，對人類工作來講極具挑戰(zhàn)性。

此次 4A 級迭代，使得該公司無人機進入高度自主化階段，未來將繼續(xù)向完全自主化邁進。

一、Exyn 無人機商用：高效、安全探索礦洞等大型復雜空間

Exyn 的無人機共分 8 個自主級別，無人機逐漸從非自動化向初高級自動化，到全自動化迭代。

Exyn 無人機在 4A 級版本之前，遇到障礙物時僅能感知和回避，且無法在 GPS 信號外運行，操作員需協(xié)助無人機完成任務。

4A 自主級別的無人機攜帶燈、GoPro 運動相機、巨大算力、巨大電池和旋轉的 Velodyne 激光雷達，可以在沒有 GPS、基站、通信的情況下，對未知環(huán)境進行自主感知和導航，探索完后自主返回著陸。

2019 年 2 月，Exyn 介紹了其無人機的商用性。

在自主導航系統(tǒng)下，無人機可以在沒有 GPS 的環(huán)境下收集數(shù)據，用戶地下礦井的測繪和檢查。對于采礦作業(yè)來說，必須對地下溶洞進行不斷的分析，以確定鉆爆演練的成功率，工作內容極其危險。

Exyn 的無人機能夠自主制作出信息豐富的 3D 地圖，極大地改善礦井的日常運營和安全。在 4A 級自主級別下，無人級還可以在不依賴人工控制的情況下獨自做到這些。

本月，Exyn 還在加拿大勘探與開發(fā)者協(xié)會(PDAC)2021 年會議上展示了與瑞典采礦公司山特維克(Sandvik)聯(lián)合開發(fā)的自動化采礦技術。

ExynCEO 納德雷姆(NaderElm)說道：“通過提供世界一流的軟件和技術，我們使客戶能夠在以前無法到達的地下區(qū)域進行勘測。”

二、Exyn 無人機技術：比自動駕駛、地面機器人難度更高

Exyn 的創(chuàng)始人維杰庫?馬爾(Vijay Kumar)曾說道：“能夠指示無人機飛行的 AI 開發(fā)比起自動駕駛汽車或者是地面機器人的 AI 開發(fā)來說更復雜。”

“因為無人機所處的世界是三維的，不僅僅需要遵守交通規(guī)則，避開行人和樹木，還必須迂回地避各種地面不存在的障礙物，如鳥類和其他飛行器。此外，無人機網絡連接還時常掉線。”

馬爾還說道：“自動駕駛汽車則可以拉著大電池行走，而無人機荷載量小，對電池性能要求更高。”

當前，Exyn 的無人機可以高達 2 米 / 秒的速度飛行，一次飛行可以探索 1600 萬立方米，大約 9 個足球場的體積。如果希望它探索更大的區(qū)域，可以更換電池后再次運行。

Exyn 首席技術官杰森?德瑞克(Jason Derenick)表示，“當我們進行探索時，我們要做的是找到可見空間和探索空間以及未知空間之間的邊界。然后，我們計算候選視點，推斷傳感器可以獲得多少潛在信息，然后系統(tǒng)選擇一個有機會看到盡可能多環(huán)境的視點。”

德瑞克稱，Exyn 的無人機在自動化商業(yè)領域的應用版圖已非常清楚了，但他們最感興趣的還是潛在的搜索和救援用途，特別是當無人機群協(xié)同工作時。“想象一下，當你需要在山洞找一個迷路的人，你就可以在入口放一堆無人機，告訴它們去里面探索，直到找到一個人。”

在“無人機視角”下，人相當于一個動態(tài)障礙物。讓無人機尋找一個人，則需要讓無人機了解動態(tài)障礙物如何移動。

自動駕駛汽車目前已能做到識別行人從而安全避開，對于一個有著嚴重尺寸和動力限制的無人機來說，做到這一點更有難度。

德瑞克還表示，要做到這一點還需要在當前的無人機系統(tǒng)中增加一個額外的理解層級，讓無人機理解要尋找的對象是什么，從而進行推演。這也是 Exyn 目前正在做的事。

結語：迭代后的 Exyn 無人機用途更廣

在 Exyn 的無人機自主級別圖中可以看出，在 4A 高度自主級別之后，無人機還將向著全自動化的第 5 等級邁進。

屆時，Exyn 的無人機用途將不僅限于盤點大型倉庫貨物、礦坑探測、建筑工地安全檢查等領域。在無人機群相互協(xié)同下，Exyn 無人機將在高度危險或人類難已抵達的區(qū)域執(zhí)行更多工作，發(fā)揮更大的作用。

關鍵詞： Exyn 無人機 4A 自主