本报讯（记者 朱原之）“场地上的羊在狼群的驱赶下四散奔跑，牧羊犬要躲过狼的追击，将羊赶回羊圈”―――这是国际空中机器人比赛的裁判解说。9月下旬，在北京航空航天大学举行的2016年国际空中机器人大赛（亚太赛区）上，浙江大学空中机器人队凭借十分钟内赶入两只羊的成绩获得第一名。
国际空中机器人大赛是专门针对飞行器创新设计与机器智能方面的重大国际赛事，由美国佐治亚理工学院的Robert Michelson教授于1991年创立。比赛通过设置具有挑战性的、实际意义的比赛任务推进空中机器人技术的进步。大赛至今已经成功完成了六个任务。这些任务在提出时是几乎不可能实现的，而当空中机器人最终完成任务时，其中的某些技术的水平都被提到了新的高度。今年是这项赛事的第25年，来自亚太地区19支高校的团队挑战的是第七代任务“牧羊犬行动”。
20米乘以20米见方的平地区域内，十只扫地机器“羊”围成一个圈，周围又围着四个配有不同高度竖杆的扫地机器人，作为障碍物，一只四旋翼空中小型机器“牧羊犬”已在场地一旁“待命”。一键启动，“牧羊犬”起飞，“羊群”和障碍物也在场地内朝各个方向散开。“牧羊犬”开始完全自主的、不依靠地面操控的“赶羊”任务，在十分钟内把七只“羊”赶入场地一侧绿线外的“羊圈”内才算完成任务。
今年出征的浙大空中机器人队（ZMART，ZJU Micro Aerial Robotics Team,ZMART）由来自控制科学与工程学院硕士、博士研究生和高年级本科生组成，智能与控制研究所的许超和张宇老师指导。ZMART参与了2012年和2014-2016年的国际空中机器人大赛，曾获得2015年最佳系统设计奖。今年队伍中既有参加了三届比赛的老队员，也有刚本科毕业的新队员。队员们各有各的长处，研究内容几乎覆盖了从最底层的电路、飞控、视觉，到最顶层的人工智能。
许超老师说，与已经被普遍用于航拍的一般无人机不同，参加国际空中机器人大赛挑战“牧羊犬行动”任务的无人机是完全自主的人工智能机器人，它在“牧羊”行动中展现出的一系列能力全都是靠机载设备自主实现的。
张宇老师介绍，不依靠GPS系统等外界帮助而具备自身定位和导航能力，以及计算出最科学的驱赶“羊群”策略，这是研发空中机器人最关键的两大难点。下达起飞指令后，无人机全程都要自主飞行、应对障碍物并驱赶扫地机器人。不仅要快、稳、准地移动、制导，还要像人一样具备全局策略和规划能力，这需要空中机器人完美融合导航定位、制导与控制、人工智能等多领域技术才有可能实现。