如何评价浙江大学 FAST-Lab 团队在无人机集群和自主导航领域的研究成果？ 第1页

谢谢各位同行、同学的关心，B站和知乎上的评论，我基本都看了。对于题目所问的，从专业的角度的评价，我就不自卖自夸了，事实上我倒挺想看看大家的看法。这里，我想简单说一些我的其它想法。

1、我们发布的视频，是在我的个人Bilibili账号（其一直用来发布本团队无人机方向论文视频）上，发布的“FAST-Lab代表性成果”，并未声称是任何单位如“浙江大学”的“代表性”科研成果。可以认为，这个视频，像往常发布的一两千播放的论文视频一样，其本意完全是我们团队的“自娱自乐”，同时给一直关注我们的这个方向的同学做一些分享。“火出圈”并非我们的本意，组里同学知道，私下里我一直在自黑浙大的网红属性。

2、这个视频，在我看来也足够朴素，我只是让学生对过去一年的主要工作做了精华剪辑，并加上了中文标注以方便B站网友理解。（这里补充一点说明：以往的视频因为是配套国际期刊会议论文投稿的，故均为英文；但是我并不认为这可以上升到“中文英文”的一些常见争论。我在深蓝学院开设了应该是国内机器人社区的第一个运动规划系统性课程，都是中文讲解，为了这个课程我付出了很多，我毫无保留地希望带动国内这个社区的发展。此外，我作为负责人也承担了很多国家重要科研项目，我深知“国之大者”的使命。所以希望不要从这个角度来黑我们，很令人伤心。）我们的视频除了加了个比较酷炫的几秒钟的快闪片头外，没做任何的夸大修饰和主观评价，一些形容比如“远超人类飞手”也在评论区补充了出处。所以，我真的不知道到底自己吹了什么牛、夸大了什么宣传。

3、视频所有内容均为过去一年公开发表论文的视频（都可以在我B站账号之前发布的视频里找到），均已经过国际机器人期刊、会议的严格同行评议，并且（下划线）可以公开。此外，熟悉我们的同学都知道，从我博士课题组到现在，我们的代码基本都开源（一些现在没开源的代码慢慢也会开源），已经接受了不知道多少课题组（厂商？）的检验了。视频里的一些demo，我们早已在实验室常态化运行，不知多少来浙大湖州研究院参观的老师、同学看过了，甚至多次临时搬到别的地方现场做demo。在此情况下，质疑其真实性的，我实在不知道有何依据。一些论调比如“国内普遍XXXX，所以你们不可能这么强”、“国外早已有XXXX，你们肯定是抄的”，我真的哭笑不得，首先我也没说自己强啊？其次，希望你们真的先看看我前面这几句话，再拿出证据来质疑。合理质疑我们也会一一回应，我们的所有科研成果诚恳接受社会各界的监督。最后我实名在这里郑重的放一句：1）我们的成果不和国内或国外的任何成果“类似”，事实上，所有经过同行评议发表的论文，一定是有其独一无二性的，这是学界常识；2、我们的成果不存在弄虚作假。

4、FAST-LAB从2019年9月我博士毕业加入浙大，和许老师一起想了个这么酷炫的名字并组建起来以来，还不到两岁半，我们还很年轻、很弱小，团队来来去去了那么多实习生、RA，都知道我们过去两年换过多少次实验场地、搬过多少次家。我们并不像一些大团队，有用不完的资源，反而可以说，为了有好的科研条件，每个人，包括各位同学和我，都付出了一定程度（可能很大）的牺牲。比如一位同学，在我加入浙大后他从DJI离职来投奔我做RA，考了两次研才最后进来成为硕士。还有很多例子。我想必定是我们团队，有着某些吸引他们的东西吧！请大家对年幼的我们少一些苛责，多一些鼓励。

5、我在浙大并没有做什么特殊的事情，只是一直在努力像我导师一样，从本质上发现问题、思考问题、解决问题，不管是对于学术研究还是团队管理，我都秉承这样统一的理念，即采用“最本质”的方法来做事。比如在研究上，我要求“写一个论文，最重要的不是写你解决了什么问题和展示强大的benchmark结果，而是传达了你对这个问题有什么样的insightness，因为这是研究的本质”；比如在管理上，任何来了我们实验室的人，不管是实习生、RA、交流生、硕博士生还是本科生，所有科研资源全部平等，包括组里没有开源的代码、学习资料、每周与我meeting的时间等，因为让团队里每个人都有公平的做科研的权利、单纯地把事情往踏踏实实搞好的方向去努力，是团队发展的本质。从结果来看，我觉得效果还行。

6、最后，我们有一些最新成果，全网都还没有公开；一些大期刊，也还在路上。请大家拭目以待我们的大新闻hhh。

7、上月初，我们就已有计划，三月份IROS ddl结束后，我们会上线一个四旋翼实践（基于本组现有成熟平台的硬件组装调试、软件架构讲解）课程，以配套我们github上的FAST-250开源项目，本课程完全免费公开。我们希望大家知道：FAST-Lab，向来是想给社区做些事情的。

祝大家新年快乐

补充一下，其实无脑黑真的非常非常少，但是我实在是太玻璃心了(ㅍ_ㅍ)

不邀自来，飞哥 @高飞 忠实脑残粉前来回答该问题

1. 利益相关

鄙人的第一个工作"Flying through a narrow gap using neural network: an end-to-end planning and control approach"就是在抱飞哥的大腿下完成的，虽然后面从港科大转学到港大之后不做这个planning方向了（跑去做SLAM去了），但是每次在盆友圈看完飞哥组以及港科大uav group相关的工作，膝盖总会隐隐做痛，久久不能平复。

飞哥的朋友圈：

评论区下面的我：

2. 写回答的动机

看完飞哥大年30发布的这5分钟的视频，我已经自闭了，又一次徘徊在退学边缘了，不得不感慨，Ph.D 和Ph.D之间的差距有时候真的比人和狗的差距还大，搞得我不得不大过年的滚去实验室看论文。（大过年还要这么卷，飞哥你在这个时间发这视频合适吗 ？）

截止到现在，我在这写这个回答的时候已经有3.4w赞，1.8w币，1.4w收藏，真是恐怖如斯，我是真的服辣，接下来我将按照视频的时间顺序，梳理这个5分钟视频中出现的论文、代码和相关的网页介绍，以供有需要的同学参考。

作为一个robotics领域的在读博士生，看到这个视频的封面图，就忍不住想点个赞，这萌萌哒的无人机我可太喜欢了，简直就是在我的xp上面放鞭炮，这也是笔者我愿意花时间写（shui）这个回答的重要原因之一。（不过这布线可以稍微整理下，例如第二层打印个外壳包一下，要不然老沈肯定会吐槽说一钩子下去又能钩出一堆线了哈哈哈哈）

另外的两个无人机也设计得很不错，很赛博朋克

接下来我会按照视频的时间顺序，梳理这个5分钟视频中出现的论文、代码和相关的网页介绍。

3. 梳理视频

3.1 概要

视频的0:16~1:45主要介绍的是ZJU fast-lab在2021年提出的各种无人机的轨迹规划器（planner），1:48~3:07是无人机集群（swarm）相关的算法，3:08~3:59是无人机目标跟踪（tracking）算法，4:03~4:25介绍的是无人机动态避障（Dynamic Obstacle avoidance）算法，4:28~4:59介绍的是无人机大机动鲁棒控制（Aggressive Robust control）

3.2 Planner

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视频时间：0:16 ~ 0:30

Geometry Constrained Trajectory optimization for multicopters

Authors: Zhepei Wang, Xin Zhou, Chao Xu and Fei Gao

Website: http://zju-fast.com/gcopter/

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.00190

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/GCOPTER

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视频时间：0:31 ~ 0:44

EGO-Planner: An ESDF-free Gradient-based Local Planner for Quadrotors

Authors: Xin Zhou, Zhepei Wang, Hongkai Ye, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2008.08835

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/ego-planner

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视频时间：00:45-00:55

Fast-Racing: An Open-source Strong Baseline for SE(3) Planning in Autonomous Drone Racing

Authors: Zhichao Han, Zhepei Wang, Neng Pan, Yi Lin, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2105.10276

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Fast-Racing

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视频时间：0:56 ~ 1:11

Autonomous Flights in Dynamic Environments with Onboard Vision

Authors: Yingjian Wang, Jialin Ji, Qianhao Wang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.05870

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视频时间：1:11 ~ 1:20

External Forces Resilient Safe Motion Planning for Quadrotor

Authors: Yuwei Wu, Ziming Ding, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.11178

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/forces_resilient_planner

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视频时间：1:20 ~ 1:34

Mapless-Planner: A Robust and Fast Planning Framework for Aggressive Autonomous Flight without Map Fusion

Authors: Jialin Ji, Zhepei Wang, Yingjian Wang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2011.03975

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视频时间：1:35 ~ 1:45

EVA-Planner: Environmental Adaptive Quadrotor Planning

Authors: Lun Quan, Zhiwei Zhang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2011.04246

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/EVA-planner

3.3 Swarm
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视频时间：1:48~2:12

EGO-Swarm: A Fully Autonomous and Decentralized Qu​_adrotor Swarm System in Cluttered Environments

Authors：Xin Zhou, Jiangchao Zhu, Hongyu Zhou, Chao Xu, Fei Gao

Science 杂志网站首页: https://www.science.org/content/article/watch-swarm-drones-fly-through-heavy-forest-while-staying-formation

Paper: https://arxiv.org/abs/2011.04183

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/ego-planner-swarm

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视频时间：2:13 ~ 2:27

Distributed Swarm Trajectory Optimization for Formation Flight in Dense Environments

Authors: Lun Quan, Longji Yin, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2109.07682

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Swarm-Formation (To be open-sourced)

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视频时间：2:28~ 2:48

Decentralized Spatial-Temporal Trajectory Planning for Multicopter Swarms

Authors: Xin Zhou, Zhepei Wang, Xiangyong Wen, Jiangchao Zhu, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2106.12481

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/ego-planner-swarm

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视频时间：2:49 ~ 3:07

Meeting-Merging-Mission: A Multi-robot Coordinate Framework for Large-Scale Communication-Limited Exploration

Authors: Yuman Gao, Yingjian Wang, Xingguang Zhong, Tiankai Yang, Mingyang Wang, Zhixiong Xu, Yongchao Wang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2109.07764

3.3 Tracking

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视频时间：3:08-3:26

Fast-Tracker 2.0: Improving Autonomy of Aerial Tracking with Active Vision and Human Location Regression

Authors: Neng Pan, Ruibin Zhang, Tiankai Yang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.06522

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视频时间：3:27 ~ 3:38

Elastic Tracker: A Spatio-temporal Trajectory Planner Flexible Aerial Tracking

Authors: Jialin Ji, Neng Pan, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2109.07111

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视频时间：3:39 ~ 3:46

Visibility-aware Trajectory Optimization with Application to Aerial Tracking

Authors: Qianhao Wang, Yuman Gao, Jialin Ji, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.06742

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/visPlanner (To be open-sourced)

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视频时间：3:47 ~ 3:59

GPA-Teleoperation: Gaze Enhanced Perception-aware Safe Assistive Aerial Teleoperation

Author: Qianhao Wang, Botao He, Zhiren Xun, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2109.04907

3.4 Dynamic Obstacle Avoidance

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视频时间：4:03~4:13

Autonomous Flights in Dynamic Environments with Onboard Vision

(IROS2021 Best Application Paper Award Finalists)

Author: Yingjian Wang, Jialin Ji, Qianhao Wang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.05870

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视频时间：4:14~4:25

FAST-Dynamic-Vision: Detection and Tracking Dynamic Objects with Event and Depth Sensing

Authors: Botao He, Haojia Li, Siyuan Wu, Dong Wang, Zhiwei Zhang, Qianli Dong, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.05903

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/FAST-Dynamic-Vision

3.5 Aggressive Robust control

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视频时间：4:28~4:44

Geometrically Constrained Trajectory Optimization for Multicopters

Authors: Zhepei Wang, Xin Zhou, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.00190

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/GCOPTER

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视频时间：4:44~4:58

CMPCC: Corridor-based Model Predictive Contouring Control for Aggressive Drone Flight

Authors: Jialin Ji, Xin Zhou, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://arxiv.org/abs/2007.03271

Code: https://github.com/ZJU-FAST-Lab/CMPCC

4. 其他相关工作

4.1 ZJU FAST-LAB

除了视频里面介绍的这几十个工作，ZJU FAST-LAB往年还有很多很经典的工作，详情可以参考他们组的publications, 我这里就不做二次搬运了哈~

4.2 高飞Ph.D期间的工作

此外，高飞读博期间的工作也非常经典，做planning的同学也不容错过，如：

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Teach-Repeat-Replan: A Complete and Robust System for Aggressive Flight in Complex Environments

(T-RO Best Paper Award Honorable Mention)

Authors：Fei Gao, Luqi Wang, Boyu Zhou, Xin Zhou, Jie Pan, Shaojie Shen

Paper：https://ieeexplore.ieee.org/document/9102390

Code: https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/Teach-Repeat-Replan

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Flying on point clouds: online trajectory generation and autonomous navigation for quadrotor in cluttered environments

Authors: Fei Gao,William Wu,Wenliang Gao,Shaojie Shen

Paper: https:// onlinelibrary.wiley.com /doi/full/10.1002/rob.21842

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Online safe trajectory generation for quadrotors using fast marching method and bernstein basis polynomial

Authors: Fei Gao; William Wu; Yi Lin; Shaojie Shen

Paper: https://ieeexplore.ieee.org/document/8462878

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Online quadrotor trajectory generation and autonomous navigation on point clouds

(SSRR 2016 Best Conference Paper Award)

Authors: Fei Gao and Shaojie Shen

Paper: https://uav.hkust.edu.hk/wordpress/wp -content/uploads/2016/09/ssrr2016Fei.pdf

4.3 港科大周博宇的相关工作

还有，港科大uav group近几年也有很多UAV planning的工作，如周博宇的相关工作：

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RACER: rapid collaborative exploration with a decentralized multi-UAV system

Authors：Boyu Zhou, Yichen Zhang, Hao Xu, Xinyi Chen and Shaojie Shen

video：https://www.youtube.com/watch?v=_dGgZUrWk-8

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RAPTOR: Robust and Perception-aware Trajectory Replanning for Quadrotor Fast Flight

Authors：Boyu Zhou,, Jie Pan, Fei Gao and Shaojie Shen

Paper：https://arxiv.org/abs/2007.03465

Code：https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/Fast-Planner

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FUEL: Fast UAV Exploration using Incremental Frontier Structure and Hierarchical Planning

Authors：Boyu Zhou, Yichen Zhang, Xinyi Chen, Shaojie Shen

Paper: https://arxiv.org/abs/2010.11561

Code: https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/FUEL

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Robust and Efficient Quadrotor Trajectory Generation for Fast Autonomous Flight

Authors: Boyu Zhou, Fei Gao, Luqi Wang, Chuhao Liu, Shaojie Shen

Paper: https://ieeexplore.ieee.org/document/8758904

Code: https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/Fast-Planner

4.4 我们组的相关工作

最后，也顺便借楼推广下我们组的相关的planning工作，如孔繁泽以及刘天宇同学的工作：

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Avoiding dynamic small obstacles with onboard sensing and computating on aerial robots

Authors: Fanze Kong, Wei Xu, Fu Zhang

Paper: https://arxiv.org/abs/2103.00406

Code: https://github.com/hku-mars/dyn_small_obs_avoidance

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Star-Convex Constrained Optimization for Visibility Planning with Application to Aerial Inspection

Authors: Tianyu Liu, Qianhao Wang, Xingguang Zhong, Zhepei Wang, Fu Zhang, Chao Xu, Fei Gao

Paper: https://zhepeiwang.github.io/pubs/sub_2022_starcons.pdf

5. 写在最后

虽然我不是这个领域的专家，但是读博期间周围有很多同学是做这一块的，对uav path planning的发展也算目濡耳染。犹记得我开始读博期间（2018年）前后，无人机的planning还只能颠颠簸簸的从点到点慢速移动，到后来的高速移动规划及避障，以及到现在的集群和自主探索… 这领域的发展带给了我太多的震撼，同时让我对移动机器人这块的前景充满信心，也不断地敦促我自己思考作为一名攻读SLAM领域的在读博士生，该如何去推动这块领域的进展。

最后祝大家新年快乐，虎年吉祥~