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无人机送快递几时实现

发布时间:2018-12-26 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    无人机送快递几时实现作者: 陈全忠   出自《终结者3》的原型   胡家祺喜欢看科幻电影。一天,他在宿舍里看《终结者3》,在人类和机器人大战的镜头中,一款叫Hunter-killer的无人机吸引了他。虽然它扮演着反派的角色,但奇特的造型让胡家祺觉得好酷。
  胡家祺从小就喜欢玩飞机航模。上大学后,他读的也是一个跟航空航天技能有关的专业:探测制导与抑制技能,因此他一直关注着无人机发展的动态。2011年,他几近每个星期都要搜索一下国外无人机方面的消息。“近两年无人机技能发展得相当快,几近每个星期都有新的东西涌现出来。上个星期美国的主流报纸还在讨论无人机在军事上的作用,下一个星期就出现了无人机在民用领域尝试的报道,再下个星期,可能就涉及政府或企业利用无人机收集数据是否侵犯到公民隐私权的大讨论。”
  相对于美国媒体的喧哗,国内媒体仍停留在对无人机观念的描述上。胡家祺判断,无人机的商用在国内肯定会成为一个朝阳家当。“没有人走的地方,更值得去尝试。所以我想组建一个团队开发民用无人机,做一些创新的事情。”
  但是,创新点在哪里?传统的航拍无人机已经有人在做了。2011年的一天,胡家祺忽然想到:“我们住在拥挤的城市里,为什么头顶上的空间没被利用起来?例如送快递、送快餐,完全能够用飞行器在空中完成,而不是占用道路的资源。”他特意到网上查了一下,那时还查找不到国内外用无人机送快递的产品或方案。
  当胡家祺向挚友孙泽波提起这个想法时,立即引起了孙泽波的兴趣。临毕业时,两人都放弃了出国深造的机会,成立了linkall团队,筹备开发无人机。“我们那时很兴奋,最初想到的是做一个观念机出来,向对这个领域还不太明白的人们传达无人机能够运送货物的信息。”在讨论无人机的造型时,两人不约而同地想到了《终结者3》里面的Hunter-killer飞行器,第一次的设计模型选取的也是这款机型。
  虽然飞行器的造型确实很酷,但要形成真正用来送快递的无人机,还有很多困难。一是网上查不到任何相关资料,二是它不过电脑制作出来的观念机型,电影里总共出现不到60秒,跟设计一个1:1能有实际用途的飞行器完全是两码事。用什么样的材料和结构制造这架飞机,然后用什么样的抑制方式让它真正飞起来,他们前前后后反重复复讨论了十多次。最终,他们还对电影里的Hunter-killer做了个小小的改装,将下面的武器平台换成了一个机械臂,用来抓取货物。
  2011年秋天,利用业余时间,他们在学校的工程训练中心起初了第一架“验证机”的制作,花费了将近一年才完成。胡家祺说:“提起来,这真是一段特别苦的日子。别人和女伙伴看电影去了,我们在做飞机;别人在打Dota,我们在做飞机;别人在打球,我们在做飞机;别人在微信上打飞机,我们还是在做飞机。”
  试飞的时候是冬天,哈尔滨几近呵气成冰。无人机的电池在这样的天气中消耗得特别快,里面的飞行抑制板对温度也特别敏感,两人刚拿着它到室外,飞行抑制板就中断事务了。该怎么解决这个问题呢?最终他们想到了一个笨方法,将暖宝宝贴在各种电子元器件上,出去试飞之前,电池也要提前加热。这才好不容易完成了一系列的初期试验,两人将飞行参数调到一个对照符合的状态。
  令人惊喜的是,做完这架飞机的时候,linkall团队给参与制作《终结者3》的视觉特效总监皮特先生发的邮件得到了回复。他看到团队的作品后相当惊讶,“没想到我们在电脑里制作的一个数字模型,在大洋彼岸的大学生团队手中真的形成了一架能送快递的飞机。”他充分肯定了这个创意,表示希望这架飞机可以早日应用到商业领域中。
  从观念机到无人机快递系统
  观念机做出来了,怎么实现它送快递的初衷呢?胡家祺认为:“仅仅依靠一架无人飞行器是远远不够的,真正要解决的是路线如何规划、物品如何装卸、平台如何构建等更为宏大的问题。”
  之后,linkall团队设计出了一整套递送系统。这套系统由三局部构成:全自动化地面基站、无人机以及用户的客户端。全自动化地面基站是整个环节的起点,它有一个下降区,每次送货完毕飞机下降后,自动化的机械臂会将飞行器放上传送带,运送到检测点进行“体检”,看看外观是否破损,飞控程序是否完好。若一切正常则自动为其更换电池,若哪个环节有故障则放入待检区。完成“体检”后,飞行器会被送到下一个环节——自动化仓储区,无人机在这里重新装上新的货物,货架上的射频芯片也会将新的送货路径传递到飞行抑制板上,然后飞行器被运送到起飞区,起飞后按照设定好的路线递送物品。
  客户端则是一个收货的小邮箱,安装在每家每户的窗户上。它除了能够“订货”外,另一个主要功能是将地理坐标发送到基站,基站自动生成航线后就可将路线下载到飞行器中,让无人机精确找到用户。
  当然,图纸上的设计都是理想化的,一旦落实到实际开发中,还要考虑到成本和市场接受度。因此,对于全自动化的基站,团队很快就有了争执。孙泽波认为:要建成全自动化的基站的设备,光这一块投资就要上百万元,先不说团队目前的资金筹集不起来,考虑到今后商业化的主要途径是出售设备等,一些快递企业看到这个成本就望而生畏了。最终经过重复的核算和讨论,胡家祺觉得将全自动化基站改成人工基站看起来更靠谱些,“如果通过雇佣2人实现无人机起落的过程中的维护和监控,成本就会大幅度降下来。”
  讨论的同时,团队还对第一代无人机做了升级。第二代无人机“智能蜂”借鉴了《机器总动员》中 Eve 的外形。胡家祺告诉我们:“之所以这么快就做改进,是因为我们很快意识到,《终结者3》中的那款飞行器外形固然很酷,但作为送快递的载具,亲和力不够强,另外它的飞行方式及气动布局也不符合这样的事务。”智能蜂的另外一个好处是,旋翼比第一代无人机更平安,不容易伤到人,而且递送物品时它能够悬停在空中,不需要下降。“在与用户‘接头’时,我们使用了一种 ISU (I see you)卡,它能够发出间断性的光信号,有助于无人机精确稳定地悬停,这种四旋翼飞机的悬停本能甚至优于直升机。”   2013年12月,美国电商巨头亚马逊和速运公司UPS纷纷宣布正在试验无人机送货项目,国内的快递企业顺丰也称正在深圳、东莞等城市内测无人机配送服务。得知这些消息,胡家祺并不紧张:“从这些快递企业公布的信息来看,他们目前还停留在观念机阶段,还看不出有哪一家开发出了整套快递系统,而且对无人机的主被动平安本能关注远远不够。”目前,胡家祺的团队已经申请了两项国家专利,新的一批专利也正在申请过程中。
  校园送快递先别急
  Linkall 团队的运作,起初时主要靠胡家祺和孙泽波两人自筹资金,团队里大局部的成员也都是他们的同学,学校的工程训练中心在他们制作hunter-killer时为他们提供了场地。“自从得到天使投资人的投资后,我们主要的事务地点就搬到了上海。”
  2013年2月,Linkall 团队的项目网站正式上线。很快,他们收到了大量来自全国各地的信件。对这个应用感兴趣的研讨者和投资者很多,但各位也有很多疑问。有人提出,目前国内对无人机商用化的空中管制政策还不明朗,linkall团队的探索是否太超前了?
  胡家祺觉得并不早。2012年,美国领袖奥巴马签署了最新法案,要求 FAA(美国联邦航空管理局)在 2015 年批改规定允许无人系统包括无人机商用化。中国对无人机的商用开放也令人期待。“谁能最初掌握相关的技能和专利,谁就能在大门打开那一刻占领先机。如果等到政策开放的那一天再去布局,我们就可能在无人机快递这个领域落后国外企业一大截,这绝不是我们希望看到的。”所以,掌握核心技能以掌握主动权,就成了linkall团队的核心构想。
  还有人担心价格的问题,一旦开发出来,普通人能否用得起?linkall团队测算过,以他们如今的运输成本,大约三毛钱一公里,任务半径十公里的话,最多也就三块钱。“相对不时上涨的人力成本,无人机无疑具有越来越大的成本优势和速度优势。在国外,订个外卖pizza还得给送餐员小费什么的,无人机的优势就更明显了。”
  更多人则担心无人机的平安问题,会不会撞上什么,或者失控掉下来砸到人?胡家祺说:“如同目前民航客机也有一定的出事几率一样,无人机技能再成熟同样有失事故的几率,但随着技能的完善和成熟,它会越来越平安和便利。”目前,Linkall团队已经开发出基于主动平安和被动平安的相关技能,通过主动平安避免一些障碍物的碰撞,通过被动平安让它在失控坠落的时候,产生的伤害降到最小。
  但平安问题也提醒了linkall团队,他们原本计划2013年10月在母校试运营无人机给同学们送快递的,这样固然能够更早地引起媒体和大众的注意,但也可能是冒失的。“目前的测试都是基于理想实验环境中获得的数据,还不足以支撑应对一些极端特殊的空中环境,哪怕是发生一同无人机坠毁伤人的事故,都是我们团队不可承受之重。”因此,linkall团队打消了急功冒进的念头,目前依然踏踏实实地优化无人机的平安程序,积累更多不同环境中的飞控数据。
  梦想做空中的纽带
  虽然校园送快递的尝试取消了,但整个团队的脚步并没有停下。2013年6月,Linkall和华南理工大学KCSA团队合作,共同研发用于公益项目linkheart的快速反应无人机系统。这个系统由于选取了固体火箭发动机作为动力,能够远程快速地投送无人机到指定地点,主要用于自然灾害如地震、泥石流等发生时的紧急救援,5分钟之内就可完成发射筹备事务,一小时内就可将500克有效载荷投送到100公里直径内的区域,可快速地将诸如通讯器材、食品、药品等发射到灾区。
  2013年底团队正忙着优化测试时,北京一家第三方餐饮快递公司的老总找到了linkall团队,希望能在公司的一些运营商圈试用无人机送餐。刚接到老总电话的时候,胡家祺原计划拒绝的。后来这位老总告诉胡家祺,他刚起初提出这个想法时,公司的人都以为他疯了,他的立场却很坚定。“他觉得无人机送快递,在物流和人力成本上涨的今天,绝对有着光明的前景。”为了能联系上linkall团队,这位老总找了很多人,费了一番周折才找到了电话。
  胡家祺被打动了,在老总的邀请下来到了北京。这家公司有很多运营商圈,老总陪着linkall团队一同考察最理想的测试点。“因为是第一次实地试用,所以我们不去挑战复杂的环境,测试点要求地面人群密度对照小、楼群密度和高度适当、地面没有输电塔、没有乱拉电线等。”2013年11月底,他们开着车从繁华的市内转到郊外,一路观察沿途的地面和空中状况。linkall团队拍下照片并在笔记本上做好备注,最终打算在五环以外一个商圈试用无人机送快餐,时间是2014年6月左右。
  胡家祺说:“我们团队的梦想是,未来有一天,我们能成为天空中的纽带,为各位递送想要的东西,无论你在世界上的哪个角落。”如今,他们离这个梦想是越来越近了。
  采访的最终,我们问:“你们有没有想过无人机送快递这个项目有可能遭遇挫折或失败呢?”胡家祺笑笑说:“其实我们早就想过了。只是我们团队这么年轻,面对的又是一个这么新的领域,一时的挫折或失败有什么要紧,重要的是我们相信自己的探索是有价值的。作为国内无人机开发应用方面的探路者,我们研发出来的一些关键技能,即使在送快递这个领域失败了,但换个思想,如果能在城市公共应急救援等其他方面得到应用,说不定能有更大的用武之地呢!”
  责任编辑:曹晓晨
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