近日，西湖大學工學院人工智能系趙世鈺團隊在無人機協(xié)同技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進展。其研發(fā)的"飛行工具箱"空中協(xié)同系統(tǒng)成功實現(xiàn)多架旋翼無人機在"疊飛"狀態(tài)下的毫米級協(xié)同作業(yè)，相關(guān)成果已發(fā)表于國際頂級學術(shù)期刊《自然》。

該系統(tǒng)創(chuàng)造性地采用"主從式"架構(gòu)，由攜帶可伸縮機械臂的操作無人機與搭載多種工具的工具箱無人機組成。研究團隊形象地將二者比喻為手術(shù)場景中的主刀醫(yī)生與器械護士——前者通過機械臂執(zhí)行具體操作，后者則精準遞送抓取、剪切等工具，共同完成高危環(huán)境下的作業(yè)任務(wù)。

空中協(xié)同的核心挑戰(zhàn)在于克服"疊飛"產(chǎn)生的復雜氣流擾動。實驗數(shù)據(jù)顯示，當兩架無人機垂直距離縮小至0.6米時，會形成相當于6級強風的向下氣流，導致傳統(tǒng)系統(tǒng)出現(xiàn)6-8厘米的定位偏差。研究團隊通過三大技術(shù)突破破解這一難題：柔性電磁對接機構(gòu)實現(xiàn)自動吸附，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實時補償氣流擾動，視覺智能技術(shù)提升空間感知精度。

在連續(xù)20次以上的雙機、三機對接測試中，系統(tǒng)展現(xiàn)出0.80厘米的平均定位誤差，較前代無機械臂補償系統(tǒng)提升近十倍精度。這種模塊化設(shè)計賦予系統(tǒng)"空中樂高"般的擴展能力，可根據(jù)任務(wù)需求快速更換工具組合，在電力巡檢、災害救援等場景具有顯著應(yīng)用價值。

趙世鈺研究員指出，該技術(shù)處于具身智能與低空經(jīng)濟的戰(zhàn)略交匯點。通過標準化接口設(shè)計，系統(tǒng)可兼容不同型號的無人機平臺，未來有望通過擴展更多功能模塊，實現(xiàn)復雜環(huán)境下的自主協(xié)同作業(yè)。