4月28日消息，近日，美國無人機公司Exyn Technologies（下稱Exyn）將其無人機升級至4A級自主級別，操作員只需為無人機定義一個地理空間范圍，無人機便可以從起飛到著陸有條不紊地探索整個空間，并自動生成高分辨率激光雷達地圖。

Exyn是賓夕法尼亞大學GRASP實驗室的衍生公司，一直在開發用于檢查礦井等大型非結構化空間的無人機。大型非結構化空間下，GPS通常無法定位，空間中塵土飛揚且十分危險，對人類工作來講極具挑戰性。

此次4A級迭代，使得該公司無人機進入高度自主化階段，未來將繼續向完全自主化邁進。

一、Exyn無人機商用：高效、安全探索礦洞等大型復雜空間

Exyn的無人機共分8個自主級別，無人機逐漸從非自動化向初高級自動化，到全自動化迭代。

Exyn無人機在4A級版本之前，遇到障礙物時僅能感知和回避，且無法在GPS信號外運行，操作員需協助無人機完成任務。

4A自主級別的無人機攜帶燈、GoPro運動相機、巨大算力、巨大電池和旋轉的Velodyne激光雷達，可以在沒有GPS、基站、通信的情況下，對未知環境進行自主感知和導航，探索完后自主返回著陸。

▲Exyn無人機自主級別

2019年2月，Exyn介紹了其無人機的商用性。

在自主導航系統下，無人機可以在沒有GPS的環境下收集數據，用戶地下礦井的測繪和檢查。對于采礦作業來說，必須對地下溶洞進行不斷的分析，以確定鉆爆演練的成功率，工作內容極其危險。

▲Exyn團隊

Exyn的無人機能夠自主制作出信息豐富的3D地圖，極大地改善礦井的日常運營和安全。在4A級自主級別下，無人級還可以在不依賴人工控制的情況下獨自做到這些。

本月，Exyn還在加拿大勘探與開發者協會（PDAC）2021年會議上展示了與瑞典采礦公司山特維克（Sandvik）聯合開發的自動化采礦技術。

Exyn CEO納德雷姆（NaderElm）說道：“通過提供世界一流的軟件和技術，我們使客戶能夠在以前無法到達的地下區域進行勘測。”

二、Exyn無人機技術：比自動駕駛、地面機器人難度更高

Exyn的創始人維杰庫·馬爾（Vijay Kumar）曾說道：“能夠指示無人機飛行的AI開發比起自動駕駛汽車或者是地面機器人的AI開發來說更復雜。”

“因為無人機所處的世界是三維的，不僅僅需要遵守交通規則，避開行人和樹木，還必須迂回地避各種地面不存在的障礙物，如鳥類和其他飛行器。此外，無人機網絡連接還時常掉線。”

▲Exyn無人機

馬爾還說道：“自動駕駛汽車則可以拉著大電池行走，而無人機荷載量小，對電池性能要求更高。”

當前，Exyn的無人機可以高達2米/秒的速度飛行，一次飛行可以探索1600萬立方米，大約9個足球場的體積。如果希望它探索更大的區域，可以更換電池后再次運行。

Exyn首席技術官杰森·德瑞克（Jason Derenick）表示，“當我們進行探索時，我們要做的是找到可見空間和探索空間以及未知空間之間的邊界。然后，我們計算候選視點，推斷傳感器可以獲得多少潛在信息，然后系統選擇一個有機會看到盡可能多環境的視點。”

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▲Exyn無人機飛行模擬視頻

德瑞克稱，Exyn的無人機在自動化商業領域的應用版圖已非常清楚了，但他們最感興趣的還是潛在的搜索和救援用途，特別是當無人機群協同工作時。“想象一下，當你需要在山洞找一個迷路的人，你就可以在入口放一堆無人機，告訴它們去里面探索，直到找到一個人。”

在“無人機視角”下，人相當于一個動態障礙物。讓無人機尋找一個人，則需要讓無人機了解動態障礙物如何移動。

自動駕駛汽車目前已能做到識別行人從而安全避開，對于一個有著嚴重尺寸和動力限制的無人機來說，做到這一點更有難度。

德瑞克還表示，要做到這一點還需要在當前的無人機系統中增加一個額外的理解層級，讓無人機理解要尋找的對象是什么，從而進行推演。這也是Exyn目前正在做的事。

結語：迭代后的Exyn無人機用途更廣

在Exyn的無人機自主級別圖中可以看出，在4A高度自主級別之后，無人機還將向著全自動化的第5等級邁進。

屆時，Exyn的無人機用途將不僅限于盤點大型倉庫貨物、礦坑探測、建筑工地安全檢查等領域。在無人機群相互協同下，Exyn無人機將在高度危險或人類難已抵達的區域執行更多工作，發揮更大的作用。