2019年AI机器人竞速赛夺冠方案背后的人工智能
机器人学
2022-06-23 v1 人工智能
摘要
机器人学是人工智能(AI)进展的下一个前沿,因为机器人所处的真实世界代表了一个巨大的、复杂的、连续的状态空间,并具有内在的实时需求。机器人学中的一个极端挑战目前由自主无人机竞速构成。人类无人机竞速选手可以以每小时高达190 km/h的速度飞越复杂赛道。以自主无人机实现类似速度意味着在资源极度受限的情况下解决AI的基本问题。在本文中,我们展示了首届AI机器人竞速(AIRR)巡回赛的夺冠方案,该赛事由四场比赛组成,所有参赛队伍使用同一架无人机,且对其访问权限有限。我们方法的核心受人类飞行员如何将比赛门噪声明观测与其无人机动力学心智模型相结合以实现快速控制所启发。我们的方法高度重视通过高效深度神经分割网络与主动视觉进行门检测。此外,我们对鲁棒状态估计与基于风险的控制作出了贡献。这使我们能在最后一场比赛中达到约9.2m/s的速度,为以往自主无人机竞速赛事所不及。尽管我们的方案最快且最鲁棒,仍不敌最佳人类飞行员之一Gab707。所提方法指明了缩小与人类无人机飞行员差距的有前景方向,构成了将AI带入真实世界的重要一步。
引用
@article{arxiv.2109.14985,
title = {The Artificial Intelligence behind the winning entry to the 2019 AI Robotic Racing Competition},
author = {Christophe De Wagter and Federico Paredes-Vallés and Nilay Sheth and Guido de Croon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14985},
year = {2022}
}