機器人船在波士頓啓航 - 彭博社
Joshua Brustein
海機器人的自主船隻,Steadfast。
攝影師:亞當·格蘭茲曼為彭博社拍攝弗蘭克·馬裏諾上個月底的一個早晨坐在一艘改裝的美國海岸警衞隊船上,在波士頓港漂浮。他將船直指幾百碼外的一個浮標,而他的同事穆罕默德·薩阿德·伊本·塞迪克則使用筆記本電腦設置船隻的航向,正好朝着浮標駛去。然後,伊本·塞迪克將船切換到自主駕駛模式。他們坐下來,船以六節的適中速度移動,平穩地向右轉以避開浮標,然後又回到了原來的航向。
馬裏諾以稍顯歉意的語氣承認,這次體驗並沒有像在無人駕駛的SUV上高速行駛那樣驚險。“這不像自駕車,方向盤是自己轉的,”他説。伊本·塞迪克輸入指令,讓船以兩倍的速度朝另一個方向移動。這次,船激起了波浪,轉彎感覺更為急促,儘管它仍然給浮標留出了同樣寬闊的空間。就刺激感而言,這已經足夠了。伊本·塞迪克説,速度再快一點,船上的每個人都會感到噁心。
這兩名男子為海機器人工業公司工作,這是一家成立三年的公司,開發可以遠程控制或完全自主的工作船計算機系統。去年五月,該公司花費90,000美元在政府拍賣會上購買了這艘海岸警衞隊的舊船。員工們拆掉了艙內的四個座位中的一個,以騰出空間放置他們稱之為“第一代自主櫃”的金屬封閉計算機。他們將船體塗成亮黃色,並用大紅字添加了“無人駕駛車輛”字樣。船尾和船頭安裝了攝像頭,還有一個圓頂雷達系統和數字GPS單元,提供關於船隻周圍環境的額外信息。該公司將其新船命名為Steadfast。
自主海洋車輛沒有像自動駕駛汽車那樣引起太多關注,但它們正在以更高的頻率駛入水域。巨大的航運利益,如勞斯萊斯控股公司、東京的肥料生產商日本郵船株式會社和全球最大的礦業公司必和必拓有限公司,最近都宣佈計劃使用無人駕駛船進行大規模海洋運輸。波士頓已成為專注於小型車輛的海洋技術初創公司的中心,一些公司如Sea Machines正在為船隻、潛水無人機和其他在水面或水下操作的機器人構建自己的自主系統。
Sea Machines在波士頓港船廠和碼頭的工作空間。攝影師:亞當·格蘭茨曼,彭博社當Marino和Ibn Seddik將Steadfast駛回碼頭時,另一位機器人船培訓師邁克爾·本傑明駛過他們身邊。本傑明是麻省理工學院的研究科學家,他在當地水域經常出現。他的海洋自主項目是該校機械工程和計算機科學系的聯合努力,成為波士頓蓬勃發展的自動駕駛船場景的一種平衡。本傑明幫助工程師在初創公司找到工作,並運行一個對許多自主海洋車輛至關重要的開源軟件項目。
他還是一種海洋技術歷史學家。身材高大、白髮蒼蒼,戴着棒球帽,穿着鯊魚圖案的T恤和船鞋的本傑明説,他在過去15年裏一直在“讓車輛濕潤”。他要感謝美國軍方使他的自主工作成為可能。軍方几十年前開始要求用於水下探雷的機器人,從而激發了海洋自主領域的發展,本傑明在麻省理工學院的碼頭椅子上解釋道,俯瞰查爾斯河。最終,自動駕駛軟件逐漸應用於各種船隻。這些系統往往根據特定腳本繪製航線,而不是感知和響應其環境。但大約十年前,製造商開始允許客户插入自己的自主系統,這一重大轉變發生了。本傑明説:“想象一下,如果在IBM個人電腦上唯一能編寫軟件的人是IBM,個人電腦革命會走向何方。”
在2006年,本傑明啓動了他的開源軟件項目。通過這個項目,計算機能夠接管船隻的導航和控制系統。任何人都可以為其編寫程序。該項目由美國海軍研究辦公室和巴特爾紀念研究所(一個非營利組織)資助。本傑明表示,使用該軟件的車輛種類繁多,這個軟件被稱為MOOS-IvP。
弗蘭克·馬裏諾於2017年8月23日在波士頓的“堅定號”駕駛艙內。攝影師:亞當·格蘭茲曼,彭博社使用MOOS-IvP的初創公司表示,它創造了一種共同的語言。“如果我們有一個專有系統,我們就必須開發培訓並培訓新員工,”伊本·塞迪克説。“幸運的是,邁克開發了一門課程,正好滿足這個目的。”
教一艘船自駕在某些方面比教一輛車自駕要容易。它們通常不需要處理交通、紅綠燈或環形交叉路口。但水面是一個獨特的挑戰。“道路的結構,配有交通信號燈,稍微限制了你的問題,”本傑明説。“你可能遇到的獨特情況數量是巨大的。”目前,水下機器人在市場中所佔份額大於船隻。根據ABI Research的預測,2020年的銷售額預計將達到46億美元,是2015年金額的兩倍多。最大的客户是軍方。
菲利普·奧爾德里奇使用遙控設備操控507號無人船。攝影師:亞當·格蘭茲曼,彭博社幾家初創公司希望改變這一現狀。海洋機器公司的首席執行官邁克爾·約翰遜表示,自動駕駛船隻的長期潛力在於一組自主船隻協同工作。在許多港口,多艘拖船共同引導大型集裝箱船,通過無線電或哨聲進行溝通。約翰遜説,這可以被軟件控制的所有船隻作為一個整體系統所取代。
海洋機器公司的首個試驗合作伙伴是海洋溢油應對公司,這是一個由石油公司資助的非營利組織。該組織運營14個溢油應對小組,由一艘210英尺的船和一艘32英尺的船組成,協同工作以拖動收集油的設備。自動駕駛船隻可能會有所幫助,因為在波濤洶湧的水域或夜間為32英尺的船配備人員可能是危險的,但這一理論需要經過適當的驗證,MSRC的副總裁朱迪思·羅斯説。“現在説‘我們要出去買20個小玩意兒’還為時尚早。”
穆罕默德·薩阿德·伊本·塞迪克和菲利普·奧爾德里奇停靠穩健號。攝影師:亞當·格蘭茲曼,彭博社另一家當地初創公司,自動化海洋系統公司,已經將船隻送往海上約10英里,並在那裏停留數週。AMS的車輛設計用於長時間運行,在風電場和油田收集數據。一艘船是一艘名為Datamaran的雙體船,這個名字最初源於一名員工的打字錯誤,AMS首席執行官拉維·潘塔爾説。該公司還使用本傑明的軟件平台。潘塔爾表示,AMS迄今為止最長的任務大約為20天。“他們説,當你的船能夠在海洋環境中運行30天時,你就有機會獲得商業合同,”他説。
AMS的Datamaran在波士頓海域。自主海洋系統當商業船長在水中發現AMS的船隻時,他們常常通知海岸警衞隊,以為有人掉下水了。它的玻璃纖維帆現在寫着“無人駕駛船”,幷包括一個供路人撥打的電話號碼以便諮詢。自從做出這個改變以來,Paintal説他接到了兩個電話。一個來自波士頓消防局,另一個來自一位休閒船主。在這兩種情況下,他們的問題都是一樣的:這是什麼東西?
Steadfast也引起了人們的好奇。有時人們把它誤認為是實際的海岸警衞隊船隻,並藏起他們的啤酒。其他時候,他們注意到“無人駕駛船”的標誌,繼續拿着啤酒靠近。通常他們會失望地發現船上有真正的人。“他們會説,‘上面寫着無人駕駛,但你們都在裏面!’”Ibn Seddik説。“我們就像,‘是的,我們在測試它。’”