Exyn无人机达到4A级自主权，可以自动创建3D地图

无人机的自主性越来越令人印象深刻，但我们很难在现有功能上进行技术改进。比如Skydio公司廉价的商用无人机正在出售。这些无人机可以快速动态地绕过障碍物进行路径规划，同时跟踪你。这太神奇了。它还可以自动创建结构的3D地图。

在这两种情况下，人都是间接参与的，要么说“跟我来”，要么说“描述这件事”。换句话说，自主飞行的水平很高，但高水平的规划还是需要一定的人员。

Exyn是一种无人机，总部设在宾夕法尼亚大学的GRASP实验室。公司一直在开发用于检查大型非结构化空间(如矿井)的无人机。

这是一个充满挑战的环境，受到GPS的限制，黑暗，尘土飞扬，危险，这只是其中的几个挑战。虽然Exyn配备激光雷达的无人机已经自主运行了一段时间，但它们现在可以在没有任何高级人类计划的情况下运行。

在这个被Exyn称为4A级别的自主级别上，操作者只需要定义要绘制地图的无人机的体积，然后从起飞到降落，无人机将有序地探索整个空间，并生成自己的高分辨率地图，即使它远在通信范围之外。

让我们具体说明一下“4A级”自主的含义，因为到目前为止，无人机的级别还没有真正确定。

平心而论，Exyn是受SAE autonomy级别的启发，所以这里肯定是有先例的，但还是要记住，整个系统只是Exyn想出来并应用到自己系统上的东西。

关于Exyn正在做的事情:他们的无人机配备了灯光、GoPro、强大的计算能力、更大的电池和旋转威力登激光雷达，可以完全独立于操作员或任何一种人，无需外部输入。没有GPS，没有基站，没有通信，没有空间的先验知识，什么都没有。

你告诉无人机你要在哪里测绘，然后它就会起飞，然后决定在哪里以及如何探索它的空间，并在操作过程中建立一个令人讨厌的高分辨率激光雷达地图，并继续扩展地图，直到它跑出未开发的区域，然后它会根据地图返回家园并自行着陆。

我们在执行探索任务的时候，要做的就是找到可见空间和未知空间的边界。然后计算候选视点，候选视点是沿着边界的位置，在这些位置可以推断出传感器可以获得多少潜在信息，然后系统选择最有可能看到尽可能多环境的信息。

Exyn的无人机飞行速度高达2米/秒，单次飞行可勘探1600万立方米(约9个足球场的容量)。如果你要探索的区域大于这个范围，你可以回去更换电池多轮。

然而，了解这种无人机的自主性的局限性是很重要的。它可以感知电线之类的东西。

到目前为止，这还不是一个问题，因为这是一种“病理性”障碍的例子，这是一种不正常的事情，通常只有当它被特别放置在这里让你感到不知所措时才会发生。以步行速度移动的动态障碍物(如人或车辆)也不错。虽然无人机可以识别空气中太多的灰尘，但有时候灰尘还是很棘手。在更新地图之前，它会等一会儿尘埃落定。

该系统无需人为干预的商业应用非常清晰，可以自动生成几乎无约束空间的详细激光雷达地图。但我们最兴奋的是潜在的搜救用例，尤其是当Exyn开始让多架无人机协同工作时。你可以想象一种情况，你需要在一个洞穴或者矿井里找到一个迷路的人，然后在入口处卸下几架无人机，然后让无人机扩大搜索范围。

为了实现这一点，Exyn需要更多地了解他们的系统，这也是他们现在正在努力做的事情。这不仅意味着理解物体是什么，还意味着对它们进行推理，这可能意味着物体在更抽象的意义上代表什么，以及像动态障碍这样的东西可能如何移动。自动驾驶汽车必须定期执行这一操作，但对于体积和功率有限的无人机来说，这是一个更大的挑战。