我們都喜聞樂(lè)見(jiàn)于看到四軸飛行器快速而精確的空中花式飛行表演。但在這背后，類似這些的機(jī)械都無(wú)一例外由內(nèi)置的捕捉動(dòng)作裝置所控制。四軸飛行器可說(shuō)是瞎子機(jī)器人，完全由不知哪里的電腦以眩目的攝像頭刷新率監(jiān)控全局而得以操控。這種裝置往往由昂貴的攝像頭組成。

在實(shí)驗(yàn)室外快速操作機(jī)器人將有一些創(chuàng)新的方法了。一種稱為動(dòng)態(tài)視覺(jué)傳感器（DVS）的特殊攝像頭解決了現(xiàn)有視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)快速運(yùn)動(dòng)處理無(wú)力的問(wèn)題。

現(xiàn)有的攝像頭無(wú)力處理動(dòng)態(tài)捕捉，是因?yàn)樗鼈儷@取數(shù)據(jù)方式所致。它們說(shuō)到底還僅僅是攝像頭，每秒輸出整個(gè)序列的圖像（就是我們說(shuō)的幀數(shù)）。每一幀都含有攝像頭快門周期內(nèi)整合的完整圖像數(shù)據(jù)，看似不錯(cuò)，但還是會(huì)出現(xiàn)照相機(jī)的問(wèn)題：如果有樣?xùn)|西在快門打開(kāi)時(shí)突然移動(dòng)，它自己的圖像就模糊了。

大多數(shù)情況下，這對(duì)機(jī)器人（或者人類）來(lái)說(shuō)并不是個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槲覀儾⒉皇窃诓僮鳎ɑ蛴^察）高速運(yùn)行的的物體。但是，對(duì)于飛行機(jī)器人來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗鼈冞\(yùn)行速度很快，導(dǎo)致需要更好的精確度來(lái)跟蹤它們的軌跡。而在自然環(huán)境中，用現(xiàn)有的攝像頭完成這一點(diǎn)很困難，因?yàn)樵谀闵磉吶f(wàn)物在攝像頭眼里就是一大坨各種像素。

DVS之所以是一臺(tái)特殊的攝像機(jī)，就像這種描述所說(shuō)那樣：好吧，真要移動(dòng)那么快的話，我們除了移動(dòng)的物體外就啥都不理了。不同于反饋每一幀數(shù)據(jù)，DVS只在像素發(fā)生變化時(shí)傳送基于該像素的數(shù)據(jù)。

換句話來(lái)說(shuō)，它會(huì)反饋回所有東西的輪廓，這些是很快速的輪廓視覺(jué)殘像（微秒級(jí)別），同時(shí)對(duì)動(dòng)作模糊部分留意。下面是2008年一個(gè)作品實(shí)例——自平衡鉛筆：

下面是它的工作原理，而這也是應(yīng)用在預(yù)估四軸飛行器翻滾動(dòng)作（高達(dá)每秒1200度旋轉(zhuǎn)）時(shí)的背景原理：

在飛行器上（比方說(shuō)一臺(tái)改裝的ARDrone）使用的攝像頭，它在立體空間的分辨率只有128×128像素，但它的視覺(jué)殘像僅有個(gè)位數(shù)微秒級(jí)。而在外壁上你所看到的光學(xué)攝像頭僅僅是用來(lái)航拍用途。在25次試驗(yàn)中，DVS及控制系統(tǒng)準(zhǔn)確跟蹤了機(jī)器人24次，成功率達(dá)到96%，令人滿意。

在這點(diǎn)上，自主飛行機(jī)器人幾乎完全被板載傳感系統(tǒng)的延遲率所困。從前文可以得知，用DVS能解決這種問(wèn)題，最起碼也是視覺(jué)上的問(wèn)題。蘇黎世大學(xué)相關(guān)研究者們后續(xù)工作將是增加DVS分辨率、使它能在環(huán)境中獨(dú)立工作，并最終能夠完全自主控制。

蘇黎世大學(xué)的EliasMueggler、BasilHuber和DavideScaramuzza在2014年芝加哥國(guó)際智能機(jī)器人及控制系統(tǒng)年會(huì)上展出了基于動(dòng)作控制的高速6方向飛行器。