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智能貨運:無人機+人工智能=?

時間:2023-09-06 08:52:53 文章來源:科普中國

無人機目前已經是我們生活中的常見事物了,很多人都看到過攝影用無人機拍攝出的壯麗畫面。在現代戰場上,無人機更是對地面部隊起著重要的支援作用。很多時候,無人機甚至作為主要攻擊點,直接實施對敵目標的精準打擊。

不過,除了軍事用途,無人機在日常生活中遠遠不止一臺攝像機這么簡單,它有著非常廣泛的用途。今天,我們就來聊聊民用無人機的下一個風口一貨運無人機。此外,我們還會介紹一些無人機的新奇用途,這些解決具體問題的巧妙方法都是在無人機技術蓬勃發展的今天才可能出現的。

貨運無人機在進行研發的時候,目的非常明確,并不是為了單純的運輸貨物,而是為了解決農村和山區物流成本高的問題。這是一個非常好的出發點,如果需要向偏遠地區大量進行派送,使用無人機運輸確實是非常值得考慮的一個選擇。因為想要解決這些地區陸運派送難、成本高的問題,航空運輸在某些方面確實有一定的優勢。

如果單純從人員成本去考慮,雖然飛行員的薪水可能比快遞小哥的要高得多了,但無人機無須駕駛員操縱,單純依賴無人機的貨運解決方案是可行的。因此,使用多旋翼無人機貨運堪稱偏遠地區快遞運輸最后一程極佳的解決方案。低空低速能夠避免很多空管上的問題,而且多旋翼無人機的特殊飛行方式,使之在研發成本和研發周期上都極為親民。目前的主要問題還是使用小型飛行器的運營成本較高。

貨運無人機(圖片來源視覺中國)

據說,目前多旋翼無人機在業內的總體成本下限為8元/(千克?千米),數倍于城市快遞員的配送成本,但卻低于農村的物流成本。如果多旋翼無人機的運輸成本這樣高,確實很難進行商業化,不說買米、面、油、液體飲料這些商品,即便是買一些日用品,其運輸成本依然很高。而當前我們的“村村通”工程其實開展得還是比較好的,至少在東部地區基本實現了硬質水泥路或柏油路進村、交通進城,在西部地區也實現了公路進鄉鎮,所以,導致農村物流成本高應該是訂單量不夠,而不是單純的運輸成本高。

而目前研究無人運輸機的公司相當不少,中國、外國都有,比較著名的就是Google、Amazon和DHL三家公司,后兩家做的都是旋翼無人機,載重也都是幾千克到幾十千克而已。只不過,Amazon從2013年底開始測試"Prime Air”,并在2017年年底發布了一個無人機送貨的視頻,在常規多旋翼無人機的基礎上,注重了一定氣動布局,應該可以提高飛行的速度。而Google公司研發的是垂直起降固定翼無人機,與“魚鷹”旋翼飛機比較接近,雖然沒有發布具體的數字,但運力應該比較大,很可能是以噸為單位的。但其無人機開發計劃“Project Wing”可用命途多舛來形容,2012年就開始啟動,2014年在澳大利亞完成試驗,但近年來這個項目經歷了多次裁員和重組。

貨運無人機毫無疑問將會在最近10年逐漸進入我們的生活,除此之外,還有不少無人機的新奇應用。2020年6月18日,日本北陸先端科學技術大學院大學的研究團隊在學術期刊Science上發表論文,稱他們利用無人機攜帶的玩具肥皂泡泡槍實現了野外植物的人工授粉。由于受到全球變暖趨勢的影響,蜂群的固有生息規律被打破,蜂群數量銳減,直接導致全球農作物面臨授粉危機。雖然已經有大量的研究試圖讓蜂群恢復授粉能力,或者尋找和訓練花虻一類的代替物種等。但日本科學家另辟蹊徑,將花粉和肥皂水混合后灌入泡泡槍,然后再用無人機搭載,以進行人工授粉。目前,這項研究已經取得了出人意料的好效果,適宜條件下的授粉成功率達到了90%,研究人員正在對其進行進一步的改良。

另外一個要向大家介紹的無人機妙用與2021年2月發生在美國得克薩斯州的冰雪災害有關。在這場災難中,大量的輸電線路被凍雨破壞,百萬戶居民斷電,數千萬人停水。很多人不禁要問,如果災難發生在中國,我們如何應對呢?答案是用無人機來解決凍雨對輸電線路的威脅。

我國輸變電相關行業早已引入了巡線無人機系統,利用程序自動控制的無人機,我們可以沿著輸電線高效地查看線路的安全運行情況。即便出現凍雨等極端災害天氣,無人機上搭載的噴火器等設備也可以對電線上的積雪和冰柱進行清理,即便出現大范圍的雨雪災害,也不會出現大停電事故。

無人機+人工智能=?

對許多人來說,無人機只是一種有趣的小玩意,殊不知,在短短幾年內,無人機就遠遠超出了它們作為機器人玩具的用途,已經對很多行業進行了強化和重新定義。它們被用于快速運送貨物,被用于安全監控、安全檢查,甚至還配備了導彈和炸彈,被用于軍事用途。

雖然有專家認為,下一代無人機仍然受到人類控制者的限制,但這已經無法阻止人工智能和無人機的結合。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)就啟動了 “空戰演進”項目,旨在研發可執行空中格斗任務的人工智能。對于飛行員而言,空中格斗充滿高度風險和不確定性。正因為如此,飛行員可能因持續高強度思考和高難度操作而出現反應遲緩、判斷失誤、動作不當等現象,進而可能輸掉空戰。人工智能操縱無人戰機,完全可以在空中格斗中有著比人類飛行員更好的表現,這是“空戰演進”項目研究的立足點。

人工智能可以讓無人機等機器做出決策,并以人類控制者的身份進行操作。但是,當一臺機器有能力做出決定并“學習”獨立于人類的功能時,就必須考慮到潛在的風險,而這可能會對整個社會造成危害。