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| 本文作者： 張馳 | 2014-08-30 13:00 |
在澳大利亞Warwick的一個(gè)農(nóng)場(chǎng)外，Neil Parfitt紋絲不動(dòng)的站著。這時(shí)，一個(gè)白色小型飛行器劃過(guò)樹(shù)梢，體積只比海鷗略大一點(diǎn)兒。它朝著Parfitt滑行，在即將碰到他的一瞬間垂直沖上天空，然后開(kāi)始在幾百英尺的高度上圍繞他徘徊。飛行器的腹部掛著一個(gè)包裹，一頭用細(xì)線連在飛行器上，不一會(huì)兒包裹開(kāi)始降落。當(dāng)包裹即將著地時(shí)，它的降速開(kāi)始變緩，最后輕輕地落在了地面上。包裹落地的整個(gè)過(guò)程非常穩(wěn)健，細(xì)節(jié)考慮的也很到位，在落地的一瞬間甚至沒(méi)有擊起一絲塵土。在細(xì)線的末端有一個(gè)小型矩形模塊，它可以把分享出包裹，然后被飛行器收回，并鎖定在飛行器前下方。之后，飛行器打開(kāi)機(jī)翼恢復(fù)飛行姿態(tài)，回到半英里外的起飛點(diǎn)。Parfitt走到包裹前面，打開(kāi)它，里面是他要的狗糧。
這是8月中旬在澳大利亞的一次試飛活動(dòng)，而和它類似的還有另外30個(gè)試飛活動(dòng)，它們都屬于一個(gè)名叫Project Wing的項(xiàng)目——兩年前Google X秘密啟動(dòng)的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目。雖然之前就一直有傳言稱，Google肯定有無(wú)人機(jī)項(xiàng)目，但是直到最近，官方才正式對(duì)外披露了Project Wing，大西洋月刊的記者隨后對(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了采訪。
Google之前收購(gòu)了好幾家機(jī)器人公司，這讓他們變得更加雄心勃勃。它不僅僅想要組織全世界的信息，他們更想要組織全世界！
在開(kāi)發(fā)的初始階段，Google推出了一個(gè)不尋常的設(shè)計(jì)——tail sitter，它是飛機(jī)和直升機(jī)的混合，在垂直起飛后，還能在水平位置盤旋飛行。對(duì)于快遞包裹來(lái)說(shuō)，這個(gè)設(shè)計(jì)非常有用，它能讓飛行器在原地盤旋，然后利用絞盤把包裹放落在地面上。在絞盤繩索的末端，有一個(gè)小型電子設(shè)備，Google把它稱為“蛋”(egg)，它可以監(jiān)測(cè)到包裹是否已經(jīng)落地，然后把繩索從包裹上取下，再收回到飛行器上。
Parfitt能夠成為該項(xiàng)目的測(cè)試用戶，也比較偶然。Phil Swinsburg來(lái)自澳大利亞Unmanned System Australia公司，也是Google的合作伙伴，是他說(shuō)服了Parfitt參與本次飛行演示（澳大利亞的“遠(yuǎn)程飛行器”政策比美國(guó)寬松）。
Parfitt最終如愿以償?shù)氖盏搅俗约旱墓芳Z，而站在旁邊控制飛行機(jī)器人的則是Nick Roy，他是MIT的機(jī)器人專家，為了領(lǐng)導(dǎo)Project Wing項(xiàng)目，他向?qū)W校請(qǐng)了兩年的假。在所有測(cè)試中，Roy還沒(méi)有親眼見(jiàn)證自己的無(wú)人飛行器在落地點(diǎn)遞送包裹，因?yàn)樗偸钦驹谄痫w點(diǎn)，看著電腦屏幕上不斷滾動(dòng)的調(diào)試信息，焦急的等待，看看會(huì)發(fā)生些什么?！癝ergey Brin（Google聯(lián)合創(chuàng)始人）一直纏著我，問(wèn)這是什么？它能帶來(lái)出色的實(shí)際體驗(yàn)嗎？而我的反應(yīng)則是，老兄，我不知道，我正在看電腦屏幕。”Roy說(shuō)道。
現(xiàn)在，Roy決定結(jié)束自己在Google X的任期，回到大學(xué)。他見(jiàn)證了Wing項(xiàng)目的成長(zhǎng)，看著無(wú)人機(jī)俯沖，交貨。當(dāng)回憶那一刻時(shí)，雖然身為一個(gè)嚴(yán)肅的技術(shù)人員，他也難掩自己喜悅之情，“一旦包裹下降，‘蛋’就開(kāi)始備份，飛行器獲得了高度數(shù)據(jù)，然后劃出美麗的弧線，再次起飛，”他說(shuō)道，“這真讓人由衷的感到高興?！?/p>
Roy和Google X雙方合作的非常愉快。Google X實(shí)驗(yàn)室主管Astro Teller表示，雖然當(dāng)時(shí)的壓力非常大，但從第一天開(kāi)始Nick Roy就有著清晰的目標(biāo)。現(xiàn)在兩年過(guò)去了，也到了他該離開(kāi)的時(shí)候了。不過(guò)，Teller表示Roy留下了巨大的財(cái)富，他讓整個(gè)項(xiàng)目初見(jiàn)雛形，更指明了未來(lái)的方向。
在Google的兩年，Roy的目標(biāo)非常簡(jiǎn)單，就是探索無(wú)人機(jī)快遞的想法是否有意義繼續(xù)下去。Google是否應(yīng)該努力開(kāi)發(fā)這么一個(gè)服務(wù)？它有可能實(shí)現(xiàn)嗎？自動(dòng)飛行器能開(kāi)發(fā)出來(lái)，并通過(guò)編程在任何地方降落或起飛嗎？它可以高速達(dá)到目的地，并在空中精準(zhǔn)地丟下包裹嗎？
對(duì)于上面這些問(wèn)題，Roy和Teller給出了答案：完全可以！雖然他們還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出一套穩(wěn)定的系統(tǒng)讓Google用戶下訂單，但是他們相信，所有的困難都會(huì)迎刃而解。如今，Google開(kāi)始加速擴(kuò)展這個(gè)項(xiàng)目，最終也會(huì)推出相關(guān)服務(wù)——通過(guò)小型快速的“自助飛行器”為人們遞送包裹。沒(méi)錯(cuò)，他們就是這么稱呼這個(gè)無(wú)人機(jī)的。
Teller已經(jīng)找到了代替Roy的人：Dave Vos。Vos在自動(dòng)飛行設(shè)備領(lǐng)域里已經(jīng)摸爬滾打了20多年。2008年，他把自己的無(wú)人飛行器軟件公司Athena Technologies賣給了Rockwell公司。之前，Roy的工作解釋了什么是無(wú)人機(jī)快遞，以及為什么要有無(wú)人機(jī)快遞；而現(xiàn)在，Vos的工作是要把Wing轉(zhuǎn)化成一個(gè)能夠讓人們真正使用的服務(wù)。
目前，有數(shù)十名員工致力于這個(gè)項(xiàng)目，他們負(fù)責(zé)很多工作，比如飛行器設(shè)計(jì)，探索快遞機(jī)制，改善預(yù)定無(wú)人飛行器應(yīng)用的用戶體驗(yàn)。Google還會(huì)招募更多人才，也將參與民眾使用無(wú)人飛行器的公共討論，監(jiān)管機(jī)構(gòu)也將聽(tīng)取Google的相關(guān)回報(bào)。未來(lái)，天空中會(huì)有很多搭載繩索的無(wú)人飛行器，并從上面扔下包裹。
這也許聽(tīng)上去有些瘋狂，但它就是這么瘋狂。Google已經(jīng)開(kāi)始認(rèn)真看待無(wú)人飛行器快遞這件事兒了，它就這么發(fā)生了。
Google當(dāng)然希望全世界都相信無(wú)人機(jī)快遞是社會(huì)自然發(fā)展的一部分，運(yùn)送東西會(huì)越來(lái)越快。如Google聯(lián)合創(chuàng)始人Sergey Brin所言，這就是世界運(yùn)作的方式。
回想2011年的Brin，或許他正戴著Google Glass的原型機(jī)，穿著長(zhǎng)袖的科技T恤，甚至可能穿著Vibram登山鞋。雖然Larry Page掌管著公司的“搖錢樹(shù)”廣告告業(yè)務(wù)，但是Brin正在原有的舊版圖內(nèi)打造一個(gè)更加“瘋狂”的公司。在未來(lái)幾年，他會(huì)推出自動(dòng)駕駛汽車、Google Glass，收購(gòu)8家機(jī)器人公司和一個(gè)高海拔太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)制造商。
在這些新想法之前，2011年的某一天，Brin與Teller進(jìn)行了交談，他們對(duì)這個(gè)世界表達(dá)了一些看法。
Teller說(shuō)，“以前是這樣：當(dāng)Pony Express（驛馬快信）出現(xiàn)時(shí)，它真的重塑了社會(huì)，能夠以非?？煽康乃俣葋?lái)運(yùn)送東西，這個(gè)速度是用多少天來(lái)衡量的。后來(lái)部分發(fā)端于Pony Express的美國(guó)郵政服務(wù)，讓快遞變得更加可靠并縮短了時(shí)間的，再次改變了社會(huì)。FedEx（聯(lián)邦快遞）的隔夜送達(dá)又再次改變了世界。如果未來(lái)可以在一兩分鐘內(nèi)送達(dá)，這為什么不能改變世界呢？”
Google喜歡改變世界，成本的無(wú)情下跌和計(jì)算機(jī)性能的提高，為Google社會(huì)轉(zhuǎn)型框架提供了條件。他們相信數(shù)量級(jí)的變化可以很快發(fā)生，因?yàn)樗麄円呀?jīng)看到并參與了商業(yè)網(wǎng)站的興起和移動(dòng)計(jì)算的驚人增長(zhǎng)。Google將技術(shù)變化稱為進(jìn)步，這也是因?yàn)樗麄兩钚抛约翰粫?huì)或不能作惡。隨著Google不斷成熟，像Teller這樣的人似乎愿意承認(rèn)，或許并不是所有的事情都在變得更好。但是他們辯稱，如果誠(chéng)實(shí)對(duì)待當(dāng)前的選擇，新的“益處”超過(guò)了新的“害處”。
Teller說(shuō)，“Google X在所有項(xiàng)目上都有相同的體驗(yàn)。”人們對(duì)如今的生活方式造成的所有問(wèn)題視而不見(jiàn)，因?yàn)槲覀円呀?jīng)習(xí)慣了認(rèn)為社會(huì)就是這樣。而新事物出現(xiàn)時(shí)，人們會(huì)立刻否定。“我們沒(méi)有對(duì)這些問(wèn)題充耳不聞，我們真的渴望與社會(huì)討論如何減輕這些問(wèn)題。我們會(huì)在對(duì)話中聆聽(tīng)建議，但我們也想提醒對(duì)談的人，我們并非從零開(kāi)始。現(xiàn)在的情況是，快遞、汽車和飛機(jī)造成了大量的碳排放，還有許多安全問(wèn)題?！?/p>
所以，Google當(dāng)然想提高快遞速度，減少碳排放和安全問(wèn)題，并因此促成了自助飛行器的發(fā)展。Teller總結(jié)道，“原則上‘速度提升’可以獨(dú)立于飛行器，但是很明顯從一開(kāi)始就必須是自助飛行器。”
隨后Google X產(chǎn)生了許多新的想法，并用理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試。他們有很多瘋狂的選項(xiàng)，勾畫出了新奇古怪的運(yùn)輸系統(tǒng)。但是最后，Teller意識(shí)到他們需要一個(gè)專家，最后找到了Roy。
Roy或許并不是最好的選擇，他從沒(méi)有試過(guò)讓無(wú)人機(jī)飛行，風(fēng)對(duì)于他是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，也沒(méi)有傳統(tǒng)的航空背景，沒(méi)有接觸過(guò)物流。回看2000年早期的經(jīng)歷，當(dāng)他準(zhǔn)備完成博士學(xué)位時(shí)，幾乎沒(méi)有跡象表明他有一天會(huì)成為Google X無(wú)人機(jī)項(xiàng)目要的那個(gè)人。
但這里有一個(gè)重要的細(xì)節(jié)：Roy的論文指導(dǎo)教授是Sebastian Thrun，Google X 的創(chuàng)始人以及機(jī)器人領(lǐng)域最有影響力的人之一。在進(jìn)入Google前幾年，Roy在海軍研究辦公室的支持下，做了很重要的關(guān)于非GPS環(huán)境下室內(nèi)無(wú)人機(jī)導(dǎo)航的工作。在室內(nèi)，交通工具無(wú)法依賴衛(wèi)星進(jìn)行定位。
當(dāng)Roy抵達(dá)加州時(shí)，Project Wing最初的關(guān)注點(diǎn)是幫助有心臟病的人運(yùn)送除顫器。除顫器成功的關(guān)鍵在于如何快速部署，從而節(jié)省了幾分鐘的救命時(shí)間。但是隨著時(shí)間的推移，Google意識(shí)到，在911系統(tǒng)和其他緊急情況下，項(xiàng)目的速度優(yōu)勢(shì)完全無(wú)法發(fā)揮作用。
所以，Tellor和Brin決定用無(wú)處不在的、兩分鐘的快遞來(lái)改變?nèi)伺c物之間關(guān)系：由于人們無(wú)法了解自己接來(lái)會(huì)需要什么，所以會(huì)囤積東西。他們可能有一大堆電池在家里躺著不用，或者一年只使用10分鐘的電鉆。就這么放著讓資源被浪費(fèi)了。
這一理念與Worldchanging在“產(chǎn)品-服務(wù)系統(tǒng)”中所闡述的一樣，甚至連電鉆這個(gè)例子都一樣。這些想法進(jìn)而成為“共享經(jīng)濟(jì)”概念的關(guān)鍵：世界可以生產(chǎn)更少的東西，因?yàn)楦咝У臄?shù)字化物流可以讓每個(gè)物品被更多人使用。Tellor講到，“這將有助于讓我們從一個(gè)產(chǎn)權(quán)社會(huì)變成通路社會(huì)（access society），我們對(duì)于生活中的東西會(huì)更有團(tuán)體感。如果我們能做到這一點(diǎn)，降低噪音污染和碳排放，同時(shí)又能增加安全性，會(huì)是怎樣呢？”
Google必須先打造一個(gè)運(yùn)載工具，并教會(huì)它自己飛行。
混合型無(wú)人機(jī)
進(jìn)入了秘密無(wú)人機(jī)項(xiàng)目 Project Wing的大門，發(fā)現(xiàn)這里就是一個(gè)工作車間。向周圍望去，桌上擺著魚線、三色膠帶，半滿的垃圾箱、各種緊固件、備用天線、幾把噴膠槍以及一些鉆頭。一處擺著一排四架同樣的無(wú)翼機(jī)身，還有人正手工搗鼓著一些電子設(shè)備，在頂燈的照耀下，閃著亮銅色彩。
最吸引人的還是車間中央標(biāo)著“Chickadee ”的白色原型設(shè)備，格外顯眼。這是一架立式垂直起落機(jī)，尾翼朝下，直立于地面，機(jī)頭朝向正上方，與航天飛機(jī)類似。該機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，機(jī)尾作為支撐，塑料機(jī)身，由泡沫板制成的雙機(jī)翼安置在薄薄的機(jī)身上。機(jī)身配備了四個(gè)旋翼，兩個(gè)貼近機(jī)身底部，另兩個(gè)位于機(jī)翼邊緣外側(cè)。
這種外觀設(shè)計(jì)非常精良。遠(yuǎn)看，外表顯眼奪目，完整和諧，配備了定制電子系統(tǒng)。但近看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)身是由手工制作，拼接而成，指紋觸摸痕跡清晰可見(jiàn)。有些構(gòu)造部件看起來(lái)是專業(yè)打造的，但其它部位看起來(lái)是現(xiàn)場(chǎng)制作的，顯然該設(shè)備還沒(méi)有完工。
該飛行器較獨(dú)特。大多數(shù)飛行器都裝有固定翼，某些直升機(jī)使用單個(gè)或多個(gè)旋翼來(lái)保證懸?？罩?。固定翼飛行器主要是水平扇動(dòng)空氣氣流，而直升機(jī)是垂直的。因此，固定翼更依賴空氣動(dòng)力學(xué)，更高效，航程較遠(yuǎn)，航速更快，油耗更小。但同時(shí)，直升機(jī)能夠在各種環(huán)境下飛行，無(wú)須助跑起飛或降落，能懸停半空中。軍用固定翼無(wú)人機(jī) Predators 和Global Hawks就以強(qiáng)大的續(xù)航能力稱霸。而普通民用的無(wú)人機(jī)，如DJI Phantom 2和 Parrot AR.Drone也非常受歡迎。
從空氣動(dòng)力學(xué)上來(lái)說(shuō)，同時(shí)具備固定翼和直升機(jī)翼的混合型飛機(jī)也存在，航空公司也做過(guò)此類實(shí)驗(yàn)。但這種混合型飛機(jī)較復(fù)雜，因?yàn)樾柰瑫r(shí)執(zhí)行兩類任務(wù)：在不同旋翼下轉(zhuǎn)動(dòng)空氣氣流。比如在F-35B中，Lockheed Martin將旋轉(zhuǎn)射流技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)身中，直接對(duì)地面噴射氣流完成起飛，然后旋轉(zhuǎn)升空。
在空氣動(dòng)力學(xué)史上，尾立式結(jié)構(gòu)飛行器還是非常有創(chuàng)意的，機(jī)身旋轉(zhuǎn)升空再水平飛行，一氣呵成。以前納粹分子就想造出這樣的飛行器來(lái)提高戰(zhàn)斗力。以前有一項(xiàng)美國(guó)國(guó)家安全防御項(xiàng)目就涉及過(guò)此類飛行器的設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)人是Lockheed和 Convair。下圖是直立在跑道上的垂直起落飛機(jī)，鋼材外觀格外耀眼，有種未來(lái)復(fù)古的風(fēng)格。但是目前關(guān)于飛行員適應(yīng)起飛到飛行階段的角度改變問(wèn)題還未得到有效解決。
顯然，無(wú)人機(jī)不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)遠(yuǎn)程電腦操控尾立式飛行器即可。電源系統(tǒng)、電池、線路、以及大容量電容器都集于機(jī)身上，將發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)據(jù)反饋給飛行器電腦中。傳感器數(shù)據(jù)來(lái)自于配在電腦左方的慣性測(cè)量裝置（IMU）。IMU裝置通過(guò)加速器和陀螺儀來(lái)決定飛行器的X-Y-Z軸定位，這點(diǎn)至關(guān)重要。在機(jī)頭部位，還有GPS裝備，在尾部安置有攝像頭。但目前的設(shè)計(jì)中沒(méi)有包括激光測(cè)距系統(tǒng)，但裝有兩組無(wú)線電設(shè)備，一個(gè)是高頻寬來(lái)發(fā)送遙測(cè)數(shù)據(jù)，另一個(gè)是低頻寬來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。
Google 還沒(méi)有對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的項(xiàng)目研發(fā)，但建立了與此設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。硬件部分是一個(gè)難題，至于哪一種飛行器能最終滿足他們的要求還尚不可知。Teller 和 Roy 認(rèn)為，真正的挑戰(zhàn)來(lái)自于其它系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，比如輸送裝置。
如果要從高空將某物體運(yùn)到地面上，如何解決？Roy 的團(tuán)隊(duì)想盡了各種辦法，如安裝微型降落傘，但風(fēng)力因素不穩(wěn)定，難以掌控。那么通過(guò)彈道彈射方式呢？Roy表示：“我們考慮過(guò)這種辦法，但不太可取，因?yàn)楫?dāng)時(shí)在做這種降落測(cè)試還差點(diǎn)擊中了樓下的同事?！?/p>
還有人提出一種方法：直接降落，卸掉裝載物，再起飛。為了測(cè)試此方法，他們請(qǐng)來(lái)了幾個(gè)Google用戶體驗(yàn)研究人員，此前這幾名研究人員就這種輸送方法進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。但這種方式會(huì)造成人們直接觸碰到旋轉(zhuǎn)的旋翼，存在受傷的可能。最終，他們還是采用了先前Roy 表示反對(duì)的想法：用一根繩線吊住物體，然后固定在飛行器下。
曾在加州理工學(xué)院和麻省理工學(xué)院受訓(xùn)過(guò)的機(jī)械工程師Joanna Cohen完成了這次精巧的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)包括兩部分：第一，絞盤設(shè)計(jì)，其中采用了高韌性魚線。第二部分名為“蛋”，該裝置可下降，直接與物體接觸，保證裝載物著落、卸貨完成，發(fā)出信號(hào)后返回懸停的無(wú)人機(jī)。如果過(guò)程中出現(xiàn)了故障，還有一套緊急卸載機(jī)制，線頂端有一塊鋒利的刀片會(huì)在緊急情況下切斷線，讓無(wú)人機(jī)能擺脫困境，繼續(xù)飛行。
當(dāng)裝載物以每秒10米的速度急速下降，然后在快接近地面時(shí)，絞盤會(huì)將下降速度降至2米每秒，來(lái)完成軟著陸。這一切看起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單，但負(fù)責(zé)該項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)的James Burgess表示:“在真實(shí)環(huán)境下操作起來(lái)并非易事。如果“蛋”下降時(shí)，撞到電線，樹(shù)或者屋頂，麻煩就大了。不可預(yù)見(jiàn)的環(huán)境影響因素很多，面臨的挑戰(zhàn)較大。但即使撞上了某物體，無(wú)人機(jī)還是清楚下降的高度，絞盤放線的長(zhǎng)度，‘蛋裝置’會(huì)反饋?zhàn)矒粜畔?，無(wú)人機(jī)接著會(huì)發(fā)出信號(hào)表示繼續(xù)下降，并不要卸載物體，這樣一來(lái)，傳感器和各部件就能有條不紊的分工協(xié)作了?！?/span>
至少目前來(lái)說(shuō)，整個(gè)系統(tǒng)能協(xié)調(diào)分工完成某些任務(wù)。電源線設(shè)計(jì)是難度較大的一部分，當(dāng)被問(wèn)及打算如何處理電源線問(wèn)題時(shí)，他們一致調(diào)侃稱：“要知道，早些時(shí)候我們還沒(méi)有到設(shè)計(jì)電源線這一步呢?！?/p>
與所有的自主機(jī)器人一樣，無(wú)人機(jī)必須承擔(dān)三項(xiàng)基本任務(wù)。首先要清楚自身位置，其次要確定出下一個(gè)目的地，最后準(zhǔn)確無(wú)誤地控制無(wú)人機(jī)到達(dá)終點(diǎn)。
在理想狀況下，無(wú)人機(jī)從一個(gè)地方飛到另一個(gè)地方并不困難。一些愛(ài)好者的自制無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)置航點(diǎn)進(jìn)行飛行，另一些可以跟隨地面的指示信號(hào)飛行。在這種意義上來(lái)講，它們稱為自動(dòng)駕駛儀更為合適，僅僅需要控制軸承、高度和速度，有點(diǎn)像汽車的巡航控制。從巡航控制到自動(dòng)駕駛汽車是一步巨大的跳躍，從自動(dòng)駕駛儀到自動(dòng)駕駛飛機(jī)亦是如此。
困難的地方在于，如何使無(wú)人機(jī)正確應(yīng)對(duì)空中不可避免的突發(fā)情景和各種“極端狀況”?？偲饋?lái)講就是使它們具有應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的能力，并將這種能力發(fā)展成為一種可靠的技術(shù)。從Google在無(wú)人駕駛汽車方面的努力可以看出，建立一個(gè)軟件，使其可以操縱汽車在高速公路甚至盤山公路馳騁，并應(yīng)對(duì)99%的可能事件，這并不是一件難事。
而剩下的1%呢？發(fā)掘并學(xué)習(xí)如何應(yīng)對(duì)所有可能出現(xiàn)的極端狀況，并設(shè)計(jì)提供一系列當(dāng)實(shí)際情況，超出機(jī)器人可操控范圍時(shí)其可采取的安全程序，這才是這項(xiàng)長(zhǎng)期發(fā)展項(xiàng)目的核心。
在自動(dòng)駕駛汽車方面，Google創(chuàng)建了一個(gè)大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)，囊括需要駕駛員親自操縱汽車的所有情況。他們模擬人類無(wú)法介入的各種狀況，并對(duì)軟件進(jìn)行各種改變和嘗試，教給這個(gè)系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)。每次修正系統(tǒng)的邏輯之后，Google都要對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的改變進(jìn)行測(cè)試，確保其不會(huì)被新的修復(fù)打亂。
Project Wing在數(shù)據(jù)庫(kù)與人類操縱者方面亦可能采用同樣的方法。但不同的是，取代于過(guò)去一車一駕駛員的情況，Teller設(shè)想這樣一種情況：相對(duì)較少的駕駛員操控一定數(shù)量的無(wú)人機(jī)，幫助它們?cè)诶щy情況下做出決策。
“假如一輛自動(dòng)駕駛飛機(jī)正在降落，但當(dāng)它下降三英尺之后卡住了，它應(yīng)該返回？還是降落？沒(méi)有唯一正確的答案”，Teller說(shuō)，“這時(shí)它就應(yīng)該向控制軟件求救，并請(qǐng)求指令。”
Google的許多著名計(jì)算驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目，比如Google地圖，雇用數(shù)千人監(jiān)督并更正自動(dòng)系統(tǒng)。Google運(yùn)用人類智慧作為觸媒，這已經(jīng)是其公開(kāi)的秘密。對(duì)剩余的百分之一甚至百分之0.1或者0.01，Google應(yīng)相對(duì)廉價(jià)的人類腦力解決問(wèn)題。隨著時(shí)間推移，人在工作中教與機(jī)器如何應(yīng)對(duì)各種情況?！爱?dāng)人告訴機(jī)器人‘這件事應(yīng)該這么做’，我們就可以將這種做法記錄系統(tǒng)中?！?/p>
而在另一個(gè)人們望塵莫及的領(lǐng)域中，探測(cè)-躲避軟件的發(fā)展可以幫助無(wú)人機(jī)應(yīng)對(duì)飛行中遇到的飛鳥(niǎo)、無(wú)人機(jī)、直升飛機(jī)等。有些可以通過(guò)空中規(guī)范解決，這需要安裝應(yīng)答機(jī)和其他信號(hào)發(fā)射接收裝置。但這不是一個(gè)完美的解決方案，就像Teller所說(shuō)，鳥(niǎo)可不會(huì)攜帶探測(cè)裝置。Roy表示要開(kāi)發(fā)一個(gè)成熟、可靠的探測(cè)-躲避系統(tǒng)，還有很長(zhǎng)的路要走。
設(shè)想下這個(gè)系統(tǒng)的難度：攝像頭、雷達(dá)或者激光指向飛行器飛行的方向，而背景可能是天空或者地球，環(huán)境本身很嘈雜。唯一的信號(hào)是，飛行器可能處于即將與一個(gè)遠(yuǎn)方物體碰撞的軌道上，這個(gè)物體從攝像頭上看只有幾個(gè)像素。通過(guò)僅有的數(shù)據(jù)，軟件要破解這個(gè)物體的類型并預(yù)測(cè)它的動(dòng)態(tài)。在截然不同的照明和能見(jiàn)度情況下，這個(gè)過(guò)程要持續(xù)不斷地進(jìn)行。
預(yù)測(cè)其他飛行物體的飛行路徑需要在算法上做出一些權(quán)衡。一方面，軟件可以將飛行物體設(shè)定為會(huì)在任何時(shí)候做任何事情，但是這樣使得在正?？沼蝻w行都變得極其困難。另一方面，軟件可以給其他飛行物體設(shè)置固定的路線，假設(shè)他們沿著軌跡近似直線飛行。但這也可能導(dǎo)致問(wèn)題，如果飛機(jī)轉(zhuǎn)彎、飛鳥(niǎo)突然下降或者飛行器變向呢。
在無(wú)人駕駛汽車方面，Google也必須為汽車、行人和騎車人建立類似模型。此外，收集有關(guān)司機(jī)如何操作的大量的數(shù)據(jù)也相對(duì)比較容易。Google所要做的就是一直開(kāi)一直開(kāi)，收集更多的數(shù)據(jù)到模型中，看看路上的車都是怎么行駛的。
但天空是巨大的，與之相比這些飛行器簡(jiǎn)直微不足道。而且天空不像道路交通那么擁擠，飛行物體可以向各個(gè)方向移動(dòng)。Roy的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)即使有意遙控飛機(jī)相互飛近時(shí)，也很難觸發(fā)探測(cè)-躲避系統(tǒng)。所以，自動(dòng)駕駛飛機(jī)需要這些系統(tǒng)才能變得可靠和自主，但這也是極難建立和測(cè)試的。
還有其他問(wèn)題。在空中，在有限的GPS可用性和準(zhǔn)確性下，即使像無(wú)人機(jī)定位這樣簡(jiǎn)單的任務(wù)也會(huì)變得很困難。貨物裝載過(guò)程需要大量的人工，電池需要變得更好，飛行器需要變得更噪音更小，無(wú)人機(jī)零件的可靠性亟需增強(qiáng)。Google還必須說(shuō)服公眾，讓無(wú)人機(jī)代替UPS卡車。這不僅僅是關(guān)于安全問(wèn)題，也有關(guān)無(wú)人機(jī)的投放可能產(chǎn)生新型空氣污染，電子垃圾增加，還有會(huì)使運(yùn)輸卡車司機(jī)丟掉工作。
甚至更重要的是，人們到底要用無(wú)人機(jī)運(yùn)輸什么？通過(guò)飛行機(jī)器人共享經(jīng)濟(jì)，但這些機(jī)器人的應(yīng)用會(huì)有多大意義？回想一下，無(wú)人機(jī)初始運(yùn)輸?shù)氖浅澠?，但許多城市都以不同的方式解決了這個(gè)問(wèn)題，他們讓機(jī)器分散在城市不同地方。這可能是有點(diǎn)浪費(fèi)，但它很簡(jiǎn)單容易，不需要飛行器的參與。
在無(wú)人機(jī)計(jì)劃上，Google并不孤單。去年十二月，亞馬遜宣布了無(wú)人機(jī)發(fā)展計(jì)劃。無(wú)人機(jī)公司大軍已有很多，Matternet就是其中一員。
Matternet開(kāi)辦于加洲，致力于通過(guò)將藥品及物資運(yùn)輸?shù)浇煌ú槐愕牡胤?，以此改善?dāng)?shù)厝藗兩钯|(zhì)量。自從亞馬遜宣布其無(wú)人機(jī)計(jì)劃之后，Matternet 也引起了世界各地人們的關(guān)注。但是Matternet 和Google的無(wú)人機(jī)計(jì)劃有著重大區(qū)別：Matternet開(kāi)發(fā)的是致力于幫助發(fā)展中國(guó)家的載貨無(wú)人機(jī)項(xiàng)目，在有些地方長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的雨季里，可能無(wú)法運(yùn)行，這時(shí)可以利用無(wú)人機(jī)運(yùn)送物資。Matternet尚無(wú)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展計(jì)劃。
載貨無(wú)人機(jī)的擁護(hù)者很多，粉絲不僅僅限于硅谷。歐洲的PUCA組織致力于將眾多載貨無(wú)人機(jī)粉絲聚集起來(lái)，以創(chuàng)造功能強(qiáng)大的載貨無(wú)人機(jī)。PUCA的暢想如下：大型載貨無(wú)人機(jī)將能載重2到20噸，運(yùn)輸速度相對(duì)慢，但費(fèi)用便宜。一臺(tái)地上遙控器將能控制10-30臺(tái)無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)每小時(shí)飛行至少300公里，但是能夠不分晝夜持續(xù)飛行。在PUCA眼中，無(wú)人機(jī)更像空中巴士，而不是極速飛行器。
PUCA由荷蘭經(jīng)濟(jì)學(xué)教授Hans Heerkens創(chuàng)立，并于今年年初舉行了一次重要會(huì)議。記者兼小說(shuō)家Jonathan Ledgard做了會(huì)議演講，Ledgard正在與瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院合作，致力于一個(gè)非洲載貨無(wú)人機(jī)發(fā)展項(xiàng)目。Ledgard是暢銷小說(shuō)《下潛》的作者，在小說(shuō)中以其悲喜交加的筆觸向讀者展示了機(jī)器人donkey。
Ledgard寫到：“donkey的品質(zhì)和載貨無(wú)人機(jī)頗為相似：腳踏實(shí)地、值得信賴、智慧聰穎、從不抱怨，并且能夠與塵土、寒冷和酷熱搏斗。將它取名為donkey是經(jīng)過(guò)深思熟慮的，donkey并不是珀伽索斯（生有雙翼的神馬），而是速度雖不快，但忠實(shí)可靠的飛行機(jī)器人。它將貨物從一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方，直到生命結(jié)束?！?/p>
不像Google，Ledgard并不指望載貨無(wú)人機(jī)能夠世界各地到處飛行。“donkey的飛行路線是有限制的，它只穿行在發(fā)展中國(guó)家，給他們帶去福音。而每一個(gè)donkey路過(guò)的小鎮(zhèn)將會(huì)擁有donkey小站，donkey可以在此加油或小憩?！?/p>
“要想富，先修路”可謂至理名言，非洲發(fā)展需要交通帶動(dòng)，但反過(guò)來(lái)修路需要諸多資金，而非洲沒(méi)有足夠資金。Ledgard認(rèn)為：唯一的方法是發(fā)展空中運(yùn)輸。Ledgard擔(dān)任了近十年的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》記者，跋山涉水，走訪過(guò)多個(gè)大洲，報(bào)道過(guò)無(wú)數(shù)事件。圣戰(zhàn)分子、諾基亞手機(jī)等事件讓他認(rèn)識(shí)到：21世紀(jì)，科技的矛盾已經(jīng)滲透到了貧窮國(guó)家，而且表現(xiàn)頗為明顯。
“在那個(gè)被世界遺棄的國(guó)家中，用水困難、安全成患，兒童輟學(xué)，但它將能得到飛行機(jī)器人的照顧?！?span style="line-height: 1.8;">這個(gè)故事聽(tīng)起來(lái)也許有些無(wú)奈甚至荒唐，但并不意味著這就是遙不可及的夢(mèng)想。
Google非常重視無(wú)人機(jī)的前景。大張旗鼓進(jìn)軍無(wú)人機(jī)領(lǐng)域激發(fā)了Matternet項(xiàng)目和Ledgard的觀點(diǎn)。人們也能名正言順地收集更多的技術(shù)資料，研發(fā)無(wú)人機(jī)技術(shù)了。
Heerkens非常支持無(wú)人運(yùn)輸機(jī)，他希望Google能幫助其他公司入門無(wú)人機(jī)技術(shù)，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。Google無(wú)人機(jī)技術(shù)的貢獻(xiàn)在于，促進(jìn)大規(guī)模建設(shè)輔助基礎(chǔ)設(shè)施?！彼J(rèn)為探測(cè)-躲避系統(tǒng)需要通過(guò)權(quán)威驗(yàn)證，Google應(yīng)該幫助政府來(lái)解決此事宜。
Matternet公司的Raptopoulos在考慮他們是否可以不推出相應(yīng)服務(wù)，只為他人提供云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)操縱無(wú)人機(jī)?！霸跀?shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和各層級(jí)地圖技術(shù)領(lǐng)域上，Google是最尖端的。他們也許在醞釀一項(xiàng)高于服務(wù)之外的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，但這僅是目前的猜想?！?/p>
Google在無(wú)人機(jī)管理?xiàng)l例的制定上有著絕對(duì)影響力。華盛頓大學(xué)無(wú)人機(jī)管理?xiàng)l例專家Ryan Calo表示：“回顧歷史，Google在科技改革中與政界和各大股東有著不少的合作。這點(diǎn)比亞馬遜要強(qiáng)很多。考慮到網(wǎng)絡(luò)中立、公平使用、隱私權(quán)等問(wèn)題，再加上Google的努力，它很有可能決定了無(wú)人機(jī)管理?xiàng)l例的形成?！?/p>
Google的無(wú)人駕駛項(xiàng)目聘請(qǐng)了前國(guó)家高速公路安全管理局官員Ron Medford負(fù)責(zé)，一定程度上決定了無(wú)人車管理?xiàng)l例的制定。Medford在Google的支持下，對(duì)無(wú)人駕駛條例在加州、內(nèi)華達(dá)以及其它州市通過(guò)的立法過(guò)程有著重大影響。期間，Google還雇傭了來(lái)自聯(lián)邦航空管理局的人員，可能也采用了類似的手段。
Teller表示：“Google想要成為規(guī)章制定者，這得通過(guò)公眾與立法者之間的談判。但從近兩年，尤其是最近幾個(gè)月與立法者越來(lái)越激烈的爭(zhēng)論對(duì)話中看來(lái)，我個(gè)人表示持有謹(jǐn)慎的樂(lè)觀態(tài)度。人人都希望有一個(gè)安全的環(huán)境，并讓科技造福于人類，讓科技的負(fù)面影響最小化。”
via atlantic
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