最小感測平臺上的湧現自適應萊維遊走實現去中心化可擴充套件探索
針對掌上奈米無人機在感知、計算和續航方面的嚴重限制，研究者提出了一種輕量級感測器驅動的萊維遊走（SDLW）控制器。該方法結合離散萊維步長取樣和基於方向測距的感測器反應式航向策略，每個無人機獨立取樣萊維指數以多樣化探索，無需機器人間通訊。模擬表明，相比均勻航向萊維遊走基線，在開放區域覆蓋提升79.6%，房間走廊佈局提升43.1%，雜亂環境提升13.6%，碰撞分別減少13.0%、7.1%和1.4%。該工作為資源受限的奈米無人機多機探索提供了實用框架。
近期，一項發表於IEEE/RSJ IROS 2026的研究提出了一種名為感測器驅動萊維遊走（SDLW）的控制器，專為重量低於50克的掌上奈米無人機設計。這類無人機在感知、計算能力和飛行續航方面存在嚴重限制，使得高效自主探索極具挑戰。SDLW控制器透過結合離散萊維步長取樣與基於方向測距的感測器反應式航向策略，在無需機器人間通訊的情況下實現了可擴充套件的多無人機探索。
每個無人機獨立從均勻先驗中取樣其萊維指數，從而引入探索行為的多樣性，避免了協調通訊的開銷。航向選擇採用馮·米塞斯分佈，傾向於朝向開放方向運動，同時保持超擴散的探索特性。該控制器的計算成本恆定，因此可以輕鬆擴充套件到大規模無人機叢集。
在模擬實驗中，SDLW控制器與均勻航向萊維遊走基線進行了對比。結果顯示，在開放競技場中覆蓋面積提高了79.6%，在房間與走廊佈局中提高了43.1%，在雜亂環境中提高了13.6%。同時，碰撞次數分別減少了13.0%、7.1%和1.4%。這些結果證實了SDLW在多種環境下的有效性。
該工作由Wai Lun Leong和Teo Swee Huat Rodney完成，已被IROS 2026接收。它提供了一套實用框架，使得感測和資源極度受限的奈米無人機能夠執行大規模協同探索任務，為未來在搜尋救援、環境監測等領域的應用奠定了基礎。