隨著機器人技術和無人駕駛技術的發(fā)展,越來越多的國家希望自己的空軍隊伍中能配備這樣的技術,尤其是美國空軍。
美國空軍希望能通過機器人來控制飛機的操作臺,加入新的通信手段,讓無人飛機完成遠程飛行的任務,還能提供足夠好的應急服務。盡管現有的無人駕駛技術還不能完全滿足美國空軍對F-16飛機的所有設想,但他們希望能有新的機器人幫助他們完成運輸貨物,加油以及偵查的任務,從而能解放人類飛行員,讓其參與到頂級的戰(zhàn)斗飛行中。
美國F-16戰(zhàn)隼戰(zhàn)斗機。
現在,韓國科學技術院研發(fā)的無人駕駛機器人PIBOT已經基本做到了上述的功能。PIBOT機器人的造型和人相似,擁有一個頭,一個軀干,手臂和大腿。機器人的頭部裝有攝像頭,位置和人類的眼睛相同;手臂和大腿能像人類一樣操作控制平臺。
PIBOT
據PIBOT的設計者,韓國科學技學院Shim Hyunchul博士介紹,他和他的同事們將人形機器人飛行器的設計任務拆解為3個部分,分別是識別,決策和執(zhí)行。他們還為機器人專門設計了軟件。
識別系統(tǒng)相對來說比較容易。對于見習飛行員來說需要學會忽略與飛行不相關的刺激,將集中精力在儀表上,這點對于機器人來說是小菜一碟。它們可以長時間地做到精力集中。其次,識別還意味著能辨認出飛行過程中涉及的任務,簡單地閱讀文本和標記。Shim Hyunchul稱,利用現代光學識別軟件已經可以做到這一點。此外,PIBOT還裝有地平線和跑道邊緣的檢測軟件。
決策同樣依靠的是軟件編程。在這個任務里,PIBOT就像標準的自動駕駛儀,遵循航空局下發(fā)的手則進行運作。而行動任務是基于決策環(huán)節(jié)作出的,這是最難解決的部分。例如,將操作桿推到特定位置以及做到精準的轉換,這些行動都必須進行精確的計算,然后輸入到機器人的存儲器中,讓機器人的手臂和腿關節(jié)能準確地作出動作。
2014年,第一代的PIBOT誕生。當時,機器人能夠在模擬駕駛艙中操控飛機,從滑行至起飛均可獨自完成,只在降落階段需要人手輔助。研究員會事先為PIBOT輸入各種按鍵位置,仿真駕駛艙也能夠向機器人提供部分飛行數據,但PIBOT最終要通過鏡頭觀察地面及空中狀況,并自行做出反應去駕駛飛機。
PIBOT一代。
對比熟練的真人飛行員,當時PIBOT的表現仍屬新手,飛行過程中偶爾出現顛簸和急轉。不過,研究人員認為,當時的PIBOT的駕機技術已符合美國聯邦航空局(FAA)對駕駛實體機的要求。
經過2年多的研發(fā),Shim Hyunchul在今年推出了PIBOT2代。盡管還沒有在真正的駕駛艙內飛行過,但如果它能成功降落,那么它就能完全符合美國空軍提出的要求:在不需要修改飛機構造的情況下,能在原有的飛機上快速安裝,直接安裝“插入式機器人飛行系統(tǒng)”。這樣一來,空軍的整體成本為10萬美元,比起直接改造F-16節(jié)省了90萬美元的成本。
空軍對于這樣的人形飛行器有自己獨特的偏好。原因是,利用機器人來完成自動駕駛飛機,減少了遠程飛行中,通信線路損壞、干擾的風險。同時,機器人對于失重、疲勞和恐懼都能做到免疫,也不需要氧氣、睡眠。對于空軍來說,不需要花大量的精力來培訓飛行員如何駕駛飛機,只需要下載軟件,并能不斷地更新就好了。
Shim Hyunchul認為PIBOT在軍事航空領域的作為只是一個開始。未來,它還能做到
給商業(yè)飛機的機長做副駕駛。Shim Hyunchul在接受《經濟學人》采訪時更是透露,他已經著手能提供汽車無人駕駛的機器人。“如果能成功,可以幫助現有的車輛迅速、容易地接入無人駕駛。”Shim Hyunchul說。
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