飞行机器人之父把无人机越做越小，为的是拯救贫苦饥民
本文转载自“SME”，作者为“SME”，本文原标题为《“航拍是我最后才会想到的应用场景”，飞行机器人之父把无人机越做越小，为的是拯救贫苦饥民》，同时转载时已经获得作者同意。
无人机对于许多中国人来说是心中的骄傲
以大疆为首的中国公司在世界无人机排行中占据大半席位
这些公司们似乎已经完美诠释了无人机
印象中的无人机只是一群极客的大玩具
闹哄哄的飞行噪音以及繁琐复杂的操作设备
似乎无人机离我们很远，它们只是少数人的爱好
大疆的成功让很多厂商对无人机有了更多的想法
例如亚马逊的运输测试，极飞在农用领域的开拓
看起来无人机正在向大型化的线路发展
但是现代民用无人机的奠基者却花了近十年
把无人机做成了仅有手掌大小的小玩意
为的可不是让它像一个恼人的苍蝇在你耳边徘徊
……
韦杰·库玛，现任宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院院长
同时也是美国工程院院士和四旋翼无人机的先驱
自幼成绩突出的他进入印度最难考的印度理工学院
又来到美国延续自己机械工程师的梦想
在美国深造期间库玛接触到了很多科技前沿
其中就有近年来炙手可热的机器人技术
在攻读研究生时，库玛已经了解到许多地面机器人
包括足式和轮式机器人，可是在空中却是一片空白
他决定在这片蓝海中闯出自己的天地
起初库玛对飞行机器人的理解还不够透彻
选择了军事领域已经成熟的固定翼无人机作为切入点
但很快库玛就发现固定翼飞机的试飞手续复杂
研究成本也过于高昂，于是库玛便悬崖勒马
由室外转向室内，研发安全便携的室内飞行机器人
经过几年的研究，第一款可靠的四旋翼无人机终于诞生
此前，早在上个世纪初，四旋翼飞行器就已经出现在军方的实验当中了
但由于缺乏可靠的电子反馈控制系统
这些四旋翼飞行器都沦为人们记忆中亮眼的先烈
而库玛的想法并不是想让这些飞行器飞到室外去
恰恰相反，他希望这些飞行器能更加灵活可靠地穿梭于房屋内
技术在社会变革中发挥着重要的作用，这方面最典型的例子是工业革命，机器人也不例外。
得益于智能设备爆发的浪潮，传感器的技术有了飞速的发展
这让库玛得以在他的室内飞行机器人上搭载许多的“感官设备”
技术的革新让库玛看到了全新的机会
空中机器人不应该是载重的“飞行骡马”
它也不应该是一个完全由人操纵的机器
它需要有自主的飞行能力，而传感器正是它的眼耳
罗马不是一天建成的。大家看到的可能是里程碑式的成果，但没有看到的是这背后可能有着 5 年、10 年或者更长时间的积累。
2012 年，库玛带着自己团队的成果登上了 TED 的演讲台
库玛和他团队设计制作的飞行机器人只有巴掌大
却展示出超凡的运动能力和控制精度
从此，人们便记住了这一个美国口音的印度大叔
……
研发小型化的飞行机器人的过程中也遇到了不小的困难
体积减小虽然带来了更小的惯性和转动惯量
这意味着小无人机有更为卓越的运动能力和安全性
但载重量的下降让无人机很难搭载齐全且高性能的传感器
库玛从飞舞的蜂群中找到了灵感
小型的飞行机器人虽然很难做到搭载大量的传感器
但可以采用集群协作的工作方式弥补这点
每一个飞行器个体在任务中各司其职，协同工作
集群行动的飞行机器人拥有群体自主性
在室内它们可以感知空间，规划出最佳的行进路线
甚至可以分工合作，一边探路一边执行任务
飞行机器人绘制室内地图
呕心沥血近十年，库玛终于将他的飞行机器人做到了只有 20 多克
库玛的飞行机器人集群可以脱离网络再自主地执行任务
它们能够互相交流而不需要人为干涉操作
这非常适合在条件较差的偏远的地区使用
集群跟随演示
库玛在最近举办的 CCF-Gair 大会上表示
在他看来飞行机器人目前最有潜力的应用领域将会是救援与农业
航拍是我最后才会想到的应用场景
全球有数以亿记的儿童因为缺乏食物而营养不良
这样的情况在库玛的家乡印度尤为明显
他希望通过他的自主飞行机器人改善粮食的生产效率
飞行机器人可以监测大范围的果林农田
第一时间将农作物的异常情况通报给农民
他坦言这些飞行机器人能帮助农业产量提升 10%
库玛始终对机器人行业充满了热情与期待
当有记者问及他对机器人行业新人的建议时
库玛坦诚地说：“机器人是一个有趣领域，唯一的挑战在于这是一个没有边界的领域，我不能和他们说，你应该研究这个关注那个，因为机器人的边界在发生着动态的变化。”
今天的机器人已经上天了，下水的机器人还会遥远吗
海洋是地表上最大的空间，海洋资源我们甚至至今都只接触到了冰山一角
库玛在机器人领域的探索让我们有理由相信
水下农业也许会是未来能依靠机器人开拓的新大陆
你需要保持开放的心态，对新的机会敏感，每天需要进行学习——我现在仍然在学习，只是体系变化太快，你需要提醒自己：还有很多东西是我不知道的。
最后看看库玛教授团队的无人机集群演示
题图：YouTube
