视觉基因调控无人机

无通信自组织围捕

仅凭单目视觉和局部分子浓度场，无需通信与全局信息即可让无人机群涌现自适应围捕形态。

Huanlin, Li · Cai, Yuwei · Juncao, Hong · Peng, Xu · 成慧 · Xiaomin, Zhu · Bingliang, Hu · Zhifeng, Hao · Zhun, Fan

IEEE Robotics and Automation Letters 2023

技术优势

无需通信与全局信息

每个无人机仅凭单目视觉获取周围相对位置，依靠局部分子浓度场独立决策，整个群体即可自主完成围捕，无需任何通信链路或全局坐标。

视觉感知驱动

通过全向单目视觉获取周围机器人、目标和障碍物的相对空间位置，不依赖外部定位系统，适用于无GPS或拒止环境。

自适应围捕形态

无人机群能够根据环境动态涌现出不同的围捕模式，如环绕目标的闭合浓度轮廓，灵活应对目标移动或障碍物变化。

应用场景

• 多无人机协同围捕：仅靠单目视觉即可让多架无人机协同围捕目标，无需架设通信链路或共享全局地图。
• 群体自主编队：群体在无中心指挥下自发形成编队，每个个体根据局部浓度场独立决策，整体保持稳定形态。
• 低空无人机集群：适用于低空复杂环境下的无人机集群任务，如室内或城市峡谷，不依赖GPS即可完成围捕。
• 群体智能涌现：简单的局部感知规则在群体层面产生复杂的围捕行为，体现了自组织和涌现特性。