這是一場(chǎng)用實(shí)際數(shù)據(jù)說(shuō)明，機(jī)器和人相差多遠(yuǎn)的比賽。

（IROS 2017無(wú)人機(jī)競(jìng)速表演環(huán)節(jié)，荷代爾夫特理工大學(xué)選手在嘗試FPV操作）

在雷鋒網(wǎng)看來(lái)，IROS 2017的無(wú)人機(jī)競(jìng)速比賽的“考題”要比IROS 2016要略簡(jiǎn)單一些，但仍然沒(méi)有哪支隊(duì)伍成功穿越全部13個(gè)門(mén)，最終的冠軍隊(duì)伍也不過(guò)穿過(guò)了9個(gè)門(mén)，成績(jī)?yōu)?分11秒；而在正式比賽結(jié)束后的有操控表演中，一位帶著VR眼鏡的選手用46秒就穿越了全部13個(gè)門(mén)。而我們知道，F(xiàn)PV（First Person View）無(wú)人機(jī)視角要比人眼視角小得多，或許主辦方希望通過(guò)攝像頭視角的角度，盡可能將機(jī)器與人放在同一環(huán)境中比較，而這一比較使得我們可以更直觀看出了機(jī)器與人的差距。

無(wú)人機(jī)競(jìng)速比賽的組織者、韓國(guó)成均館大學(xué)的Hyungpil Moon也是雷鋒網(wǎng)的老朋友，去年在韓國(guó)大田舉辦的IROS 2016無(wú)人機(jī)競(jìng)速比賽也是由他組織。他向雷鋒網(wǎng)介紹，本次比賽共有6支隊(duì)伍參賽，比賽場(chǎng)地在一個(gè)裝有安全網(wǎng)的14x30米的場(chǎng)地進(jìn)行，無(wú)人機(jī)需要在無(wú)操控的狀態(tài)下穿越13個(gè)門(mén)，在最短時(shí)間內(nèi)穿越所有門(mén)回到終點(diǎn)（也是起點(diǎn)）者為優(yōu)勝者。如果沒(méi)有選手穿越所有門(mén)，則先比較穿越的門(mén)的數(shù)量，如穿越的門(mén)的數(shù)量相同，則用時(shí)較短的一方排名在前。

（比賽場(chǎng)地及障礙物設(shè)置，13個(gè)門(mén)分為直道、彎道、急轉(zhuǎn)彎道和動(dòng)態(tài)門(mén)4個(gè)區(qū)域）

現(xiàn)場(chǎng)的效果是這樣的。

   （在場(chǎng)館里掛這個(gè)安全網(wǎng)，組織者給加拿大的安裝工人付了5000加元【震驚臉】）

如上圖所示，在地面上會(huì)貼有膠條用于定位，各支參賽隊(duì)伍需要對(duì)無(wú)人機(jī)編程調(diào)試，讓無(wú)人機(jī)可以識(shí)別出門(mén)的具體位置并進(jìn)行穿越。比賽共分兩輪，所有隊(duì)伍輪流上陣，以成績(jī)最好的一輪決定名次。

看起來(lái)很簡(jiǎn)單？實(shí)際上并非如此。

讓我們來(lái)看一下比賽的進(jìn)程吧：

比如ETH Zurich，該校是無(wú)人機(jī)飛控的先行者，該校的Pixhawk項(xiàng)目奠定了無(wú)人機(jī)飛控的基礎(chǔ)，市面上幾乎所有開(kāi)源飛控系統(tǒng)都是由Pixhawk改進(jìn)而來(lái)。藝高人膽大，由于對(duì)自己的飛控有信心，ETH Zurich在比賽中的策略也是采取盡可能快穿越的策略，在第一輪第三個(gè)出場(chǎng)，就取得了在36秒內(nèi)穿越8個(gè)門(mén)的好成績(jī)；

然而在第二輪中，ETH Zurich在完美的直線賽道加速后，正當(dāng)大家在等待它拐彎的時(shí)候，它卻突然意外墜機(jī)了......

出現(xiàn)類(lèi)似情況的還有荷代爾夫特理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)去年也參加了比賽并獲得亞軍。在速度上，荷代爾夫特理工大學(xué)的無(wú)人機(jī)比ETH Zurich更勝一籌，第一輪中穿越第7個(gè)門(mén)的時(shí)候僅用時(shí)26秒，在第二輪中前期表現(xiàn)依然出色，穿越但在穿越第6個(gè)門(mén)的時(shí)候沒(méi)有能有效識(shí)別撞到了門(mén)上；

由無(wú)人機(jī)愛(ài)好者組成的First Commit團(tuán)隊(duì)用的是自己組裝的無(wú)人機(jī)，也是所有參賽隊(duì)中體型最大的一個(gè)。在第一輪僅取得6個(gè)門(mén)1分21秒的成績(jī)后，在第二輪中終于吃到了體型大的虧，在第8個(gè)門(mén)穿越的時(shí)候螺旋槳防護(hù)架不小心掛到門(mén)框?qū)е聣嫏C(jī)，但也憑借這次表現(xiàn)成功超越荷代爾夫特理工大學(xué)獲得第三名；

相比之下，來(lái)自墨西哥的INAOE團(tuán)隊(duì)就要穩(wěn)健得多，與之前的隊(duì)伍相比，INAOE簡(jiǎn)直就是“一看二慢三通過(guò)”的代表，在第一輪最后一個(gè)出場(chǎng)，以不緊不慢的表現(xiàn)在3分11秒內(nèi)穿過(guò)了9個(gè)門(mén)，在第一輪結(jié)束后排名第一。

第二輪開(kāi)始后，由于之前隊(duì)伍紛紛意外落馬，INAOE實(shí)際已經(jīng)鎖定了冠軍，焦點(diǎn)就集中在是否能創(chuàng)造更好的成績(jī)上了。但遺憾的是，INAOE在成功穿過(guò)第5個(gè)門(mén)后并沒(méi)有能很好按地面標(biāo)記進(jìn)行定位，而是撞在了邊網(wǎng)上（現(xiàn)場(chǎng)工作人員還在拼命把邊網(wǎng)往外拉），遺憾地結(jié)束了比賽。

(冠軍團(tuán)隊(duì)INAOE)

那么，無(wú)人機(jī)自主越障比賽究竟難在哪里？從與現(xiàn)場(chǎng)交流和IROS中國(guó)參會(huì)群中的討論，雷鋒網(wǎng)總結(jié)出了影響無(wú)人機(jī)表現(xiàn)的三個(gè)原因：

1）視覺(jué)識(shí)別：多位同學(xué)認(rèn)為，障礙的視覺(jué)識(shí)別是最主要的問(wèn)題。無(wú)人機(jī)需要先識(shí)別出框再?gòu)目蚶锩骘w過(guò)去，但現(xiàn)場(chǎng)有很多框，當(dāng)同時(shí)識(shí)別出多個(gè)框的時(shí)候有可能會(huì)出錯(cuò)，另外無(wú)人機(jī)有撞到防護(hù)網(wǎng)的，也是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)難以識(shí)別防護(hù)網(wǎng)；

2）高度控制/定位：一開(kāi)始的直線賽道，重點(diǎn)是控制高度直接沖過(guò)去（按照規(guī)則，無(wú)人機(jī)可以從只需保持規(guī)定高度），需要用視覺(jué)識(shí)別來(lái)計(jì)算水平距離，或者用超聲波計(jì)算垂直高度定高；在定位上中，大家都會(huì)用地面標(biāo)記來(lái)進(jìn)行定位，但算法和現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和調(diào)試可能都會(huì)影響實(shí)際的飛行效果；

3）路線規(guī)劃與飛行控制：飛行路線的決策和調(diào)整、路徑的轉(zhuǎn)換都是比較大的問(wèn)題。如湖南瑞森可機(jī)器人技術(shù)總監(jiān)胡斌博士認(rèn)為，雖然比賽是競(jìng)速比賽，但無(wú)人機(jī)的速度不好控制，在比賽條件相對(duì)復(fù)雜的情況下，慢是比快更好的選擇，ETH Zurich和荷代爾夫特理工大學(xué)“Die Fast”就說(shuō)明了這一點(diǎn)。

考慮到本次比賽也僅有6支隊(duì)伍參加，而雷鋒網(wǎng)編輯認(rèn)識(shí)的不少做無(wú)人機(jī)方向的學(xué)生，因?yàn)閬?lái)大會(huì)主要目標(biāo)是做報(bào)告而并沒(méi)有參加或者到場(chǎng)觀看比賽，從某種意義上說(shuō)，這一比賽并一定能代表無(wú)人機(jī)的自主操控與人類(lèi)的真實(shí)差距，畢竟從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景看，無(wú)人機(jī)更多用于戶(hù)外相關(guān)工作，而對(duì)室內(nèi)運(yùn)動(dòng)缺乏來(lái)自產(chǎn)業(yè)的需求，這是否也是制約無(wú)人機(jī)的自主導(dǎo)航研究水平的一個(gè)因素呢？或許下一次比賽應(yīng)該把場(chǎng)地放到室外，這樣機(jī)器與人究竟相差多遠(yuǎn)，我們也能有一個(gè)更準(zhǔn)確的答案。

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