聽說過4D地圖嗎？這個算法可以幫助機器人避開移動障礙物

4 月 23 日消息，據外電報道，讓機器人避開固定障礙物（如墻壁或家具）是一回事，但是防止機器人撞上移動障礙物則又是另一回事了，而且要困難得多。在周四，麻省理工學院宣布了一個新算法，這個算法可以幫助機器人避開移動障礙物。

麻省理工學院的研究人員試圖讓一群機器人協同工作。因此，它為這群機器人提供的新算法可以采用“中央集權”的方法，也可以采用“地方分權”的方法。在前面一種情況下，其中一個機器人負責決策和指揮整個團隊；在后面一種情況下，每個機器人自行決策。后面一種方法更利于納入每個機器人觀察的數據，但是它更為復雜，因為每個機器人都必須猜測其他機器人的下一步行動。

麻省理工學院的新算法采取了“地方分權”的方法，不僅考慮了固定障礙物的情況，也考慮到了移動障礙物的情形。每個機器人利用自己的觀察實時繪制出沒有障礙物的區間，然后將這個地圖傳遞給最近的機器人。當下一個機器人接到這個地圖的時候，它就會計算這個地圖與其自己繪制的地圖交叉的部分，然后將它再傳給下一個最近的機器人。

由于每個機器人只與它最近的鄰居交流，因此它們交流所需要的帶寬就大大減少了，尤其是在有很多機器人的情況下。每個機器人最終將會繪制出一張地圖，它們最終將會反映出整個團隊察覺到的所有障礙物。

這個算法考慮到了移動障礙物，它將時間作為了第四個維度。加上時間這個維度，這個新算法描述了在幾秒的時間內 3D 地圖將如何隨著障礙物位置的變化而變化。

麻省理工學院的研究人員后來又添加了幾隊迷你直升機來做實驗。這次，他們的算法采用了“中央集權”的方法，但是允許在必要的時候出現小小的變化。

“實驗結果非常令人興奮，因為它包含有很多富有挑戰性的目標。”麻省理工學院電氣工程和電腦科學系的教授、電腦科學和人工智能實驗室的負責人丹妮拉·魯斯（Daniela Rus）說，“你的機器人團隊既有它們自己的小團體目標，即保持陣型；又有我們賦予它們的大目標，即我們需要它們到哪里去或按照怎樣的路徑前進。它們運行的環境里既包括固定障礙物，又包括移動障礙物。你要保證它們完成所有這些目標。”

每個機器人每秒都會更新好幾次地圖，計算自己的行進路徑，以最大程度地達成小團隊目標和大目標。

為了模擬人類和機器人分工合作的情形，研究人員還測試了針對滑輪機器人的算法。該算法的目的就是讓這些在地面行走的機器人合作，將一個物體從一個有人走來走去的房間里的這一端拖到另一端。

在下個月的國際機器人和自動化大會（International Conference on Robotics and Automation）上，麻省理工學院的研究人員將會展示這個新的算法。

來自: 騰訊科技