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发表于 2019-6-14 05:29:39 3004 浏览 15 回复

【入门】无人机领域中知名课题组介绍

近期打算开一个专题,系统的讲讲旋翼无人机的建模及控制相关的内容(筹备中)。

在这之前,针对小白或者说是想进入旋翼无人机研究领域的科研工作者,我会先推荐一些的旋翼无人机相关的资料,并介绍几个在无人机领域比较知名的实验室。

资料推荐

如果你是纯小白,你至少应该随便找几篇和无人机建模控制相关的文章看看,了解一下无人机的模型,知道无人机是如何设计控制器的。千万千万别读中文的论文,多读顶刊文章,多读引用多的文章,绝对不会错。如果基础很差,那就读全权老师出的书,讲的很详细。

如果你具备一定基础,在寻找研究方向或者毕业课题,那我就推荐你去我下面那几个实验室的主页找找灵感,网站上会罗列他们实验室的近况,他们大部分的工作都是领先业内平均水平的,基本上你能复现他们的工作,应付个硕士生毕业绰绰有余了。

以及,大部分牛逼的实验室都不是一个纯理论的实验室,他们很多工作都有极强的工程背景,开源出来的代码,做出来的无人机相关实验,分分钟吊打一般的无人机公司。

海内外高校知名无人机实验室

一般实验室官网都会介绍该实验室老师及学生的基本信息,正在进行的研究项目,已发表论文(Publications)等等相关信息,有时还会刊登一些招学生及科研助手的通知。基本我比较关注的是科研项目已发表论文,可以快速了解该实验室的最新动态(即是无人机领域最新的研究动态,因为基本大实验都是顶刊或者顶会的文章,质量极高)。

基本来说大实验室的研究方向都会比较全面,一般都会涵盖建模、控制、导航、视觉等和无人机先关的各个方向。但是,基本会依据该实验室领头人擅长领域及所属学院,有所侧重。

  • 宾夕法尼亚大学GRASP实验室 无人机领域知名教授VIJAY KUMAR领头的实验室。KUMAR这个名字但凡是搞四旋翼无人机的都一定听过,即使没听过,也看过他在TED上的演讲,无人机搭房子,弹钢琴,高机动钻圈等演示视频均出自此实验室。2010年至2016年期间论文较多,后续论文少了一些,风头热度也被其他实验室盖了过去,但依然不影响其对无人机领域做出的卓越贡献。但是他们不是使用PX4的飞控,是自己的控制器。 主要研究领域:无人机建模控制、路径规划、大机动控制理论及实验、协同控制及应用、小型化无人机等 主页:https://www.kumarrobotics.org/

  • 新加坡国立大学无人系统研究组 陈本美教授(华人,控制圈大牛、IEEE FELLOW)领头的实验室。这个实验室工程背景比较强,拿过各种无人机比赛的冠军(依稀记得我在IMAV2017的时候被他们支配的恐惧),但是论文不算特别多。听过陈老师讲座,应该都知道陈老师风趣幽默,重工程轻理论(但我绝对不是说他理论不强,IEEE FELLOW足以说明一切),一讲就开始放视频,各种秀成果。本人有幸和陈老师有过几次见面,聊天中获得的信息:早期的时候,他们和DJI同时开始研究直升机,但是由于直升机太难,汪涛放弃了,他们搞掂了,但是汪涛转行搞四旋翼了,领先了他们一步。他们开发无人机的路子是PX4及Mavros。基本也是属于PX4早期的开发者了,为PX4也修正了很多bug。目前,陈老师已经在香港中文大学任职(但应该还是会指导这个实验室,具体不清楚)。 主要研究领域:无人机建模控制(包括直升机、旋翼机、倾转旋翼)、协同控制、水底无人机、路径规划等 主页:http://uav.ece.nus.edu.sg/index.html

  • 首尔大学自主机器人实验室 了解到这个实验室,主要是因为我前期研究课题是无人机+机械臂系统。这个组在这个课题上所做的研究(理论+实验),无人能敌,领先其他人好几个身位,就这个题目拿过ICRA的最佳学生论文。除此之外呢,他们也做一些其他与无人机相关的应用研究。大老板是个女教授(04年UCB博士毕业),哈哈哈,每次看到论文后面的照片我都会心一笑(那大概是她18岁的照片?)。 主要研究领域:无人机+机械臂系统、视觉应用、SLAM、多机器人控制 主页:http://larr.snu.ac.kr/

  • 苏黎世大学Robotics and Perception Group 后期才了解到这个课题组,近几年发力很猛,SVO的鼻祖。三大方向:控制、机器视觉、机器学习。控制方面他们做的不算最好(我这里说的好是说发的文章不如其他实验室多,但依然很强,最近就是在读他们的文章),估计不是控制出身的,和无人机相关的机器视觉及机器学习估计差不多是我现在看到的最强王者了。去看看他们的publication你就知道了,控制+视觉顶刊顶会一个不落,还都拿奖。他们组在git的主页也开源了他们大部分研究的源码,是一个不错的学习途径。 主要研究领域:无人机相关的控制、机器视觉、机器学习 主页:http://rpg.ifi.uzh.ch/research.html

  • 苏黎世联邦理工学院Computer Vision and Geometry Group PX4创始人Lorenz Meier所在的组,关注的不多,不评论。 主页:http://cvg.ethz.ch/people/faculty/

  • 苏黎世联邦理工学院Dynamic Systems and Control Lab Raffaello D’Andrea教授所在组。和Kumar教授一样,上过TED。看过部分他的文章,也是控制为主。了解不多,不评论。 主页:http://cvg.ethz.ch/people/faculty/

  • 香港科技大学Aerial Robotics Group(大疆联合创新实验室) 火起来主要还是因为VINS的发布和开源。沈劭劼教授十分年轻,温文儒雅,14年博士毕业于宾夕法尼亚大学。但他们实验室主要发力于SLAM及路径规划等相关领域,不太涉及无人机控制领域。但是,有着DJI的加持,进步应该会很迅速,很有潜力。 主页:http://uav.ust.hk/

  • 北京航空航天大学可靠飞行控制研究组 国内著名教授全权老师领头的课题组。当年我也去北航蹭过他们的课,不得不说全权老师还是在无人机的本科及研究生教育方面做了很多很多工作的。你要知道在国内你是基本找不到哪个学校有老师能教四旋翼无人机的(现在也许有一些年轻老师可以了,但在几年前最火的时候都是学生在教老师)。全权老师的课在网上应该是能找到视频的,同时,他也出了英文版及中文版的多旋翼无人机的入门书,四旋翼入门必看! 主页:http://rfly.buaa.edu.cn/index.html

本人才疏学浅,每每新发现一个课题组,看到别人做的实验和发表的文章,都觉得自己是个井底之蛙,望尘莫及。从开始读博到现在也算是研究了5年四旋翼无人机了,深深体会到这是个及其复杂的系统性学科及工程,一个课题组再大,都无法涵盖其中所有的研究课题。当然,只有课题组有钱、有人、有时间,才能沉下心来积累出优秀的研究成果。

以上实验室仅罗列本人常关注或者听说过的课题组,所有提及到的课题组及教授,笔者都十分崇敬,无任何贬低或者比较之意。也欢迎大家补充我的这部分内容。

关于作者

阿木社区技术负责人、Mavros培训课程主讲老师、北理工在读博士

对任何与四旋翼无人机有关的话题感兴趣,欢迎交流。

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发表于 2019-6-16 10:48:05
想请教大神一个问题,国内相关的博士,无人机的建模、控制、导航、视觉的这几大方向,哪些方向会比较好发paper啊?能否再详细介绍一下,无人机相关的方向的paper情况,帮助广大博士顺利毕业。
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发表于 2019-6-16 10:57:07
请叫我小小搬运工,哈哈哈~ {:4_117:} 文章中说的首尔大学自主机器人实验室大老板

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 楼主| 发表于 2019-6-16 11:20:06
maxiou 发表于 2019-6-16 10:57
请叫我小小搬运工,哈哈哈~  文章中说的首尔大学自主机器人实验室大老板 ...

有一次,她的女学生发了篇文章,我当时觉得她两的照片都是学生。。
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 楼主| 发表于 2019-6-16 11:31:35
shanghuo 发表于 2019-6-16 10:48
想请教大神一个问题,国内相关的博士,无人机的建模、控制、导航、视觉的这几大方向,哪些方向会比较好发pa ...

首先,我不是那种paper很多的人(够毕业要求),我的回答不一定就适合所有人。

如果你有一个好导师,例如:行业大牛,挂了他名字轻松发paper;又或者他还挺负责,天天催着你看论文,写论文,并且也会知道你;那你跟着混就好了,论文总会有的,读博士要沉下心(这我听到我老板说的最多的话了)。

如果你没有且你的目标就是发论文。那你就疯狂看论文,前期可以稍微看的杂一点,后面根据自己的兴趣及水平(看你基础了,几个方向你看看哪个方向的文章你看的懂得多)找一个方向,比如我最开始就只看无人机控制类的文章,后面就只看无人机+机械臂系统控制的文章,再后来只看这个系统特定建模控制方法的文章,然后把相关的文章全部找出来,读不懂也读,看看他们做了啥,我能否改进结合等等。

最蠢的文章就是A文章的方法+B文章的方法,你把他们放在一起,也能证明出来,但没人做过,那你就做就好了。我第一篇文章基本就是这个套路出来的。

你文章看多了,你自己就懂套路了,你要知道你绝对不是第一个想水文章毕业的人。

方向的问题,不好说,我只做建模控制,导航我不懂,我到现在卡尔曼还要百度推公式,视觉我只做应用,会了解行业动态,但不会去碰理论。但是,这里就涉及到不同方向的影响因子问题了,我是宇航学院的,我要是发宇航类的期刊,即使顶刊影响因子都低的可怜,但我要是发控制类的期刊,发个三区的都有2.几的刊。或者我也能发机器人刊,影响因子也是低的可怜,12区的刊特难。

paper你自己搜吧,先看大牛发的,引用次数高的。文章太多了,每个小方向都多如牛毛。
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发表于 2019-6-17 11:39:03
AmovlabQYP 发表于 2019-6-16 11:31
首先,我不是那种paper很多的人(够毕业要求),我的回答不一定就适合所有人。

如果你有一个好导师,例 ...

感谢认真回复~   {:4_106:} 拼命水论文~
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发表于 2019-6-17 20:34:27
最近在看aerial manipulation方面的文章,发现欧洲有一些学校,虽然学校名气不大,但是做的东西也很厉害,主要是偏工程实现的。附件一篇是18年关于aerial manipulation的最新综述,另外一本是讲aerial manipulation的最新书籍,从建模到控制很系统。

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发表于 2019-6-18 08:44:44
ariesys 发表于 2019-6-17 20:34
最近在看aerial manipulation方面的文章,发现欧洲有一些学校,虽然学校名气不大,但是做的东西也很厉害, ...

无人机+机械臂的空中操作模式,在工程产品中好像见过国外有做一个机械臂,让无人机飞的过程中在空中随便找个地方,像鸟一样抓着停在那儿。。。  国内还未见产品出来。这种模式,最终的发展形态就是所谓的空中操控吧。
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发表于 2019-6-18 09:14:48
国内国外现在基本上都在实验室阶段,国外从零几年开始做的,国内晚一点。无人机搭载不同的操作机构,应用也会越来越有意思~
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发表于 2019-6-18 09:16:10
shanghuo 发表于 2019-6-18 08:44
无人机+机械臂的空中操作模式,在工程产品中好像见过国外有做一个机械臂,让无人机飞的过程中在空中随便 ...

国内国外现在基本上都在实验室阶段,国外从零几年开始做的,国内晚一点。无人机搭载不同的操作机构,应用也会越来越有意思~
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