若干年前,无人机技术就已经出现。美国伊拉克战争中无人机的使用让大家认识到它的巨大潜力。1998年,飞行器设计师Paul Macgeady曾经在美国蒙特利的TED舞台上展示了一个2盎司自重的无人机实时demo,他让无人机在在场观众头顶上呼啸而过,并且实时传回无人机拍摄到的观众席的图像。而Paul当时不知道这个技术将走向何方,也不知道它是否现实。时至今日,多家大型互联网科技公司纷纷将目光投向无人机技术领域。
美国网购巨头亚马逊启动了一个名为Prime Air的物流计划。按照该计划,亚马逊今后将使用无人飞行器来运送小型包裹,派件用时只需要30分钟。无人机可飞行16公里,运送重量小于2.26公斤的物品。Google紧随其后,最近收购了一家无人机公司泰坦航空航天,旨在遥远的地区继续扩展他们的影响力,从而吸引新的用户。
泰坦正在开发两种由电池供电由翼式太阳能电池板充电的蜻蜓形无人机。泰坦宣称其无人机在使用特殊通讯设备传递数据的时候可以达到1Gb每秒的传输速度,这比大多数发达国家提供的宽带速度都要快。
Facebook此前也与泰坦航空进行了长达数周的多次收购谈判,但由于Google出价更高,Facebook中途退出竞争。但Facebook也宣布以2000万美元的价格收购总部位于英国的另一家太阳能无人机航空公司Ascenta。Ascenta的太阳能无人机号称一次上天可以在20km高空持续飞行,滞空时间长达1个月。对于Google和Facebook来说,无人机意味着更多的用户数,谁能优先为偏远地区居民提供可用的网络服务,谁也就占据了赢取了下一个10亿用户的先机。
不仅是科技巨头们对无人机趋之若鹜,投身于无人机技术的小公司也层出不穷
3D robotics募资3000万美金用于开发商用无人机。该公司的旗舰级产品之一是售价750美元的无人机Iris,可以通过Android设备进行控制,还能够利用内置GPS依照屏幕上的地图“路径”飞行。空中机器人公司Skycatch则致力于提供一个无人机平台,运用到农业,矿业,能源,建筑和后勤等诸多领域。 Skycatch的无人机可以做到在没有人参与的情况下完成电池替换和自动着陆,解决了无人机因为电源坠落天空的问题。Matternet公司是硅谷另一家无人机公司,该公司的服务宗旨是是“为最需要的人”开发无人机送货技术,从这一领域起步建设网络。区别于一般先将无人机推广到发达地区的观点,他们认为,无人机送货技术首先可应用于发展中市场,向汽车或卡车难以进入的地区运送食品、药品和其他必需品。
在去年的Ted演讲上演示了在海地运输药物的情况。其他的商用无人机应用还包括利用获取精确农业状况,检测优胜美地的山林火灾,甚至是将Domino’s的披萨送货上门等等… 而民用无人机方面也有不少有意思的公司。 Parrot公司的AR Drone应该是最著名的民用无人机了, 第二代产品售价300美金,内嵌720p高清摄像头,可以把拍摄到的图像传到手机上,方便用户以第一人称观看。
在今年3月刚从Kickstarter融到93万美金(拟融资额3.5万美金)的无人机初创公司AirDroids则致力于开发能装入口袋的低成本无人机Pocket Drone,它的三个螺旋桨可以折叠收起,装上摄像头之后能飞行20分钟。相对于AR Drone,这种能随身携带的设计显得非常讨巧,为人们在更多场合使用无人机提供了可能性。
虽然制造无人机的门槛已经越来越低,但是要使得无人机真正成为人们的助手,配备在无人机上的软件和技术也要跟上硬件发展的脚步。比如无人机的自主飞行,自动避障,撞到障碍之后自动恢复平衡,对未知环境自动构建地图,人脸识别,甚至多台无人机的互相协作等等。来自宾夕法尼亚大学的Vijay Kumar教授在2012年的Ted演讲上展示了一系列的研究成果。无人机飞行一个最基本的问题是要弄明白怎么从一个地点飞到另一个地点,听起来似乎很简单,但是飞行器的动力学非常复杂,事实上它们总在对付十二维的空间。
他们把这个十二位的空间转换成一个包括了横轴,纵轴,竖轴和旋转轴的四维空间。在这个四维平面中,计算一个光滑优雅的运动曲线, 然后转换回到复杂的十二维空间来让飞行器获得控制和执行动作。当有多台飞行器协作群体飞行时,每个飞行器还可以监控周围飞行器的距离,来自动调整自身的飞行动作达到分散化的协作效果。另一个复杂的技术是让无人机构建环境的地图,携带深度摄像机或者激光扫描仪的飞行器自主完成在未知环境中导航和定位。利用这些传感器来描绘周围的环境的地图 弄清楚地图的各个细节还有自己在哪里,前面有什么,然后利用周围环境为自己找到出路。(本文作者林韵,NConnex创始人, 美国麻省大学计算机视觉与机器人实验室博士研究生)
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