我們都喜聞樂見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)械都無一例外由內(nèi)置的捕捉動作裝置所控制。四軸飛行器可說是瞎子機(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。一種稱為動態(tài)視覺傳感器（DVS）的特殊攝像頭解決了現(xiàn)有視覺系統(tǒng)對快速運(yùn)動處理無力的問題。

現(xiàn)有的攝像頭無力處理動態(tài)捕捉，是因?yàn)樗鼈儷@取數(shù)據(jù)方式所致。它們說到底還僅僅是攝像頭，每秒輸出整個序列的圖像（就是我們說的幀數(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，但還是會出現(xiàn)照相機(jī)的問題：如果有樣?xùn)|西在快門打開時突然移動，它自己的圖像就模糊了。

大多數(shù)情況下，這對機(jī)器人（或者人類）來說并不是個問題，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，對于飛行機(jī)器人來說，因?yàn)樗鼈冞\(yùn)行速度很快，導(dǎo)致需要更好的精確度來跟蹤它們的軌跡。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物在攝像頭眼里就是一大坨各種像素。

DVS之所以是一臺特殊的攝像機(jī)，就像這種描述所說那樣：好吧，真要移動那么快的話，我們除了移動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)生變化時傳送基于該像素的數(shù)據(jù)。

換句話來說，它會反饋回所有東西的輪廓，這些是很快速的輪廓視覺殘像（微秒級別），同時對動作模糊部分留意。下面是2008年一個作品實(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作（高達(dá)每秒1200度旋轉(zhuǎn)）時的背景原理：

在飛行器上（比方說一臺改裝的ARDrone）使用的攝像頭，它在立體空間的分辨率只有128×128像素，但它的視覺殘像僅有個位數(shù)微秒級。而在外壁上你所看到的光學(xué)攝像頭僅僅是用來航拍用途。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能解決這種問題，最起碼也是視覺上的問題。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年芝加哥國際智能機(jī)器人及控制系統(tǒng)年會上展出了基于動作控制的高速6方向飛行器。