空中機(jī)器人 Aerial Robotics 一詞最早由美國(guó)佐治亞理工大學(xué)的羅伯特·米切爾森（Robert Michelson）提出，是指各種能夠在空中自由飛行的飛行器，包括固定翼無(wú)人飛行器、旋翼無(wú)人飛行器、無(wú)人飛艇等。空中機(jī)器人拓展了無(wú)人機(jī)的概念，在一定意義上可以將其看作是無(wú)人機(jī)的別稱(chēng)。

無(wú)人機(jī)誕生于20世紀(jì)20年代，50年代后有了較大發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，無(wú)人機(jī)技術(shù)已趨成熟，性能日臻完善，逐步向小型化、智能化、隱身方向發(fā)展；它的用途也進(jìn)一步擴(kuò)大，在通信、氣象、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、廣播電視等方面都有廣泛應(yīng)用。在羅伯特·米切爾森的倡導(dǎo)下，1990年，國(guó)際無(wú)人系統(tǒng)協(xié)會(huì)開(kāi)始舉辦無(wú)人系統(tǒng)國(guó)際競(jìng)賽，分為空中、地面和水下三個(gè)類(lèi)別，參賽對(duì)象主要為大學(xué)生，空中機(jī)器人比賽是其中最具挑戰(zhàn)性、趣味性和觀賞性的賽事。空中機(jī)器人比賽的內(nèi)容涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、電子通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)控制、空氣動(dòng)力學(xué)等多個(gè)學(xué)科。其基本要求是：不能由人遙控操縱，必須自主與環(huán)境進(jìn)行交互，完成相應(yīng)的任務(wù)。由于競(jìng)賽規(guī)則的限制及自主操作可行性的考慮，最經(jīng)常使用的空中機(jī)器人平臺(tái)是航模直升機(jī)和航模固定翼飛機(jī)，也有自行設(shè)計(jì)飛行器的，在飛行器上加裝飛行控制系統(tǒng)及各種傳感器之后，空中機(jī)器人就可以完成規(guī)定的任務(wù)。當(dāng)然，這中間需要參賽隊(duì)伍付出艱苦的努力和智慧。

空中機(jī)器人比賽著陸場(chǎng)景

1992年，佐治亞理工大學(xué)的空中機(jī)器人小組首先完成了空中機(jī)器人的自主起飛、飛行和著陸。3年后，斯坦福大學(xué)的空中機(jī)器人小組能夠讓直升機(jī)從飛行地區(qū)的某一處自動(dòng)抓取一個(gè)目標(biāo)物體，并將之移到另一處。這一任務(wù)的完成時(shí)間比一些學(xué)者的預(yù)測(cè)早了5年左右。隨后的競(jìng)賽任務(wù)變得更加艱難：要求空中機(jī)器人在一個(gè)模擬核生化污染區(qū)上空進(jìn)行搜索飛行，將帶有標(biāo)識(shí)的桶狀污染源找出，并根據(jù)標(biāo)識(shí)自主識(shí)別桶內(nèi)材料類(lèi)別。2000年，德國(guó)柏林大學(xué)的空中機(jī)器人小組完成了這一任務(wù)。現(xiàn)在空中機(jī)器人的競(jìng)賽任務(wù)是自主飛行到3公里外的某個(gè)區(qū)域?qū)ふ乙蛔课荩_定房屋的門(mén)窗位置，采用某種方法拍攝房屋內(nèi)部的照片，并將照片發(fā)回地面站。迄今還沒(méi)有隊(duì)伍完成該任務(wù)。

空中機(jī)器人比賽模擬效果圖

國(guó)際賽事的開(kāi)展情況及意義

由于國(guó)際空中機(jī)器人比賽在技術(shù)上具有相當(dāng)?shù)膭?chuàng)新性、前瞻性和極大的潛在實(shí)用性，目前它在全世界產(chǎn)生了極大的影響力，不僅吸引了眾多學(xué)生投身其中，還受到了知名企業(yè)、媒體和公眾的廣泛關(guān)注。

迄今為止，這項(xiàng)比賽已經(jīng)具有極高的科技含量和技術(shù)水準(zhǔn)，參賽機(jī)器人能夠完成自主智能飛行、目標(biāo)識(shí)別、處理、跟蹤、控制等具有相當(dāng)復(fù)雜程度的實(shí)際任務(wù)模擬。該賽事在刺激全球廣大年輕人對(duì)航空航天科學(xué)和計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)興趣的同時(shí)，還培養(yǎng)了一大批敢于創(chuàng)新、善于動(dòng)手的高素質(zhì)科技人才。

世界空中機(jī)器人比賽的主要贊助商是加拿大一家世界領(lǐng)先的GPS設(shè)備制造商，它為每支參賽隊(duì)伍提供了一套價(jià)值2萬(wàn)美元的差分GPS系統(tǒng)，包括兩個(gè)GPS接收機(jī)、一塊用于地面參考基站的PC卡、兩個(gè)精度能達(dá)到20厘米以內(nèi)的天線。此外，美國(guó)軍方、國(guó)際無(wú)人系統(tǒng)協(xié)會(huì)也對(duì)該賽事給予資金支持。

關(guān)于2004首屆中國(guó)空中機(jī)器人比賽

為促進(jìn)我國(guó)航空航天和計(jì)算機(jī)智能控制等領(lǐng)域高素質(zhì)人才的培養(yǎng)和高技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人競(jìng)賽工作委員會(huì)和科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心定于2004年11月在西安舉辦首屆“中國(guó)空中機(jī)器人比賽”。首屆比賽由清華大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、空軍工程大學(xué)等單位聯(lián)合承辦，國(guó)家863計(jì)劃?rùn)C(jī)器人主題專(zhuān)家組、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、IEEE控制系統(tǒng)學(xué)會(huì)北京分會(huì)等也給予大力支持。國(guó)內(nèi)航空界和機(jī)器人界40余位著名專(zhuān)家、學(xué)者和領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任賽事顧問(wèn)。

首屆中國(guó)空中機(jī)器人比賽包括固定翼飛行器和旋翼飛行器兩大部分，比賽主要內(nèi)容包括實(shí)際飛行任務(wù)和方案設(shè)計(jì)論文。組委會(huì)將組織權(quán)威評(píng)判團(tuán)，公平、公開(kāi)、公正地評(píng)出優(yōu)勝者。

中國(guó)空中機(jī)器人比賽的口號(hào)是：“自主翱翔、放飛理想”。比賽大力提倡“自主、創(chuàng)新、協(xié)作、超越”的精神，支持、鼓勵(lì)各種奇思妙想、發(fā)明創(chuàng)造。組委會(huì)希望通過(guò)推廣和運(yùn)作這項(xiàng)賽事，推動(dòng)國(guó)內(nèi)空中機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)各院校和科研機(jī)構(gòu)相關(guān)研究人員之間的交流，激勵(lì)廣大青少年對(duì)航空航天科學(xué)和智能控制技術(shù)的興趣，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)實(shí)踐能力的新一代科技人才，為推動(dòng)中國(guó)航空航天和智能控制事業(yè)的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)秀后備力量。