机器人船在波士顿启航 - 彭博社
Joshua Brustein
海机器人的自主船只,Steadfast。
摄影师:亚当·格兰兹曼为彭博社拍摄弗兰克·马里诺上个月底的一个早晨坐在一艘改装的美国海岸警卫队船上,在波士顿港漂浮。他将船直指几百码外的一个浮标,而他的同事穆罕默德·萨阿德·伊本·塞迪克则使用笔记本电脑设置船只的航向,正好朝着浮标驶去。然后,伊本·塞迪克将船切换到自主驾驶模式。他们坐下来,船以六节的适中速度移动,平稳地向右转以避开浮标,然后又回到了原来的航向。
马里诺以稍显歉意的语气承认,这次体验并没有像在无人驾驶的SUV上高速行驶那样惊险。“这不像自驾车,方向盘是自己转的,”他说。伊本·塞迪克输入指令,让船以两倍的速度朝另一个方向移动。这次,船激起了波浪,转弯感觉更为急促,尽管它仍然给浮标留出了同样宽阔的空间。就刺激感而言,这已经足够了。伊本·塞迪克说,速度再快一点,船上的每个人都会感到恶心。
这两名男子为海机器人工业公司工作,这是一家成立三年的公司,开发可以远程控制或完全自主的工作船计算机系统。去年五月,该公司花费90,000美元在政府拍卖会上购买了这艘海岸警卫队的旧船。员工们拆掉了舱内的四个座位中的一个,以腾出空间放置他们称之为“第一代自主柜”的金属封闭计算机。他们将船体涂成亮黄色,并用大红字添加了“无人驾驶车辆”字样。船尾和船头安装了摄像头,还有一个圆顶雷达系统和数字GPS单元,提供关于船只周围环境的额外信息。该公司将其新船命名为Steadfast。
自主海洋车辆没有像自动驾驶汽车那样引起太多关注,但它们正在以更高的频率驶入水域。巨大的航运利益,如劳斯莱斯控股公司、东京的肥料生产商日本邮船株式会社和全球最大的矿业公司必和必拓有限公司,最近都宣布计划使用无人驾驶船进行大规模海洋运输。波士顿已成为专注于小型车辆的海洋技术初创公司的中心,一些公司如Sea Machines正在为船只、潜水无人机和其他在水面或水下操作的机器人构建自己的自主系统。
Sea Machines在波士顿港船厂和码头的工作空间。摄影师:亚当·格兰茨曼,彭博社当Marino和Ibn Seddik将Steadfast驶回码头时,另一位机器人船培训师迈克尔·本杰明驶过他们身边。本杰明是麻省理工学院的研究科学家,他在当地水域经常出现。他的海洋自主项目是该校机械工程和计算机科学系的联合努力,成为波士顿蓬勃发展的自动驾驶船场景的一种平衡。本杰明帮助工程师在初创公司找到工作,并运行一个对许多自主海洋车辆至关重要的开源软件项目。
他还是一种海洋技术历史学家。身材高大、白发苍苍,戴着棒球帽,穿着鲨鱼图案的T恤和船鞋的本杰明说,他在过去15年里一直在“让车辆湿润”。他要感谢美国军方使他的自主工作成为可能。军方几十年前开始要求用于水下探雷的机器人,从而激发了海洋自主领域的发展,本杰明在麻省理工学院的码头椅子上解释道,俯瞰查尔斯河。最终,自动驾驶软件逐渐应用于各种船只。这些系统往往根据特定脚本绘制航线,而不是感知和响应其环境。但大约十年前,制造商开始允许客户插入自己的自主系统,这一重大转变发生了。本杰明说:“想象一下,如果在IBM个人电脑上唯一能编写软件的人是IBM,个人电脑革命会走向何方。”
在2006年,本杰明启动了他的开源软件项目。通过这个项目,计算机能够接管船只的导航和控制系统。任何人都可以为其编写程序。该项目由美国海军研究办公室和巴特尔纪念研究所(一个非营利组织)资助。本杰明表示,使用该软件的车辆种类繁多,这个软件被称为MOOS-IvP。
弗兰克·马里诺于2017年8月23日在波士顿的“坚定号”驾驶舱内。摄影师:亚当·格兰兹曼,彭博社使用MOOS-IvP的初创公司表示,它创造了一种共同的语言。“如果我们有一个专有系统,我们就必须开发培训并培训新员工,”伊本·塞迪克说。“幸运的是,迈克开发了一门课程,正好满足这个目的。”
教一艘船自驾在某些方面比教一辆车自驾要容易。它们通常不需要处理交通、红绿灯或环形交叉路口。但水面是一个独特的挑战。“道路的结构,配有交通信号灯,稍微限制了你的问题,”本杰明说。“你可能遇到的独特情况数量是巨大的。”目前,水下机器人在市场中所占份额大于船只。根据ABI Research的预测,2020年的销售额预计将达到46亿美元,是2015年金额的两倍多。最大的客户是军方。
菲利普·奥尔德里奇使用遥控设备操控507号无人船。摄影师:亚当·格兰兹曼,彭博社几家初创公司希望改变这一现状。海洋机器公司的首席执行官迈克尔·约翰逊表示,自动驾驶船只的长期潜力在于一组自主船只协同工作。在许多港口,多艘拖船共同引导大型集装箱船,通过无线电或哨声进行沟通。约翰逊说,这可以被软件控制的所有船只作为一个整体系统所取代。
海洋机器公司的首个试验合作伙伴是海洋溢油应对公司,这是一个由石油公司资助的非营利组织。该组织运营14个溢油应对小组,由一艘210英尺的船和一艘32英尺的船组成,协同工作以拖动收集油的设备。自动驾驶船只可能会有所帮助,因为在波涛汹涌的水域或夜间为32英尺的船配备人员可能是危险的,但这一理论需要经过适当的验证,MSRC的副总裁朱迪思·罗斯说。“现在说‘我们要出去买20个小玩意儿’还为时尚早。”
穆罕默德·萨阿德·伊本·塞迪克和菲利普·奥尔德里奇停靠稳健号。摄影师:亚当·格兰兹曼,彭博社另一家当地初创公司,自动化海洋系统公司,已经将船只送往海上约10英里,并在那里停留数周。AMS的车辆设计用于长时间运行,在风电场和油田收集数据。一艘船是一艘名为Datamaran的双体船,这个名字最初源于一名员工的打字错误,AMS首席执行官拉维·潘塔尔说。该公司还使用本杰明的软件平台。潘塔尔表示,AMS迄今为止最长的任务大约为20天。“他们说,当你的船能够在海洋环境中运行30天时,你就有机会获得商业合同,”他说。
AMS的Datamaran在波士顿海域。自主海洋系统当商业船长在水中发现AMS的船只时,他们常常通知海岸警卫队,以为有人掉下水了。它的玻璃纤维帆现在写着“无人驾驶船”,并包括一个供路人拨打的电话号码以便咨询。自从做出这个改变以来,Paintal说他接到了两个电话。一个来自波士顿消防局,另一个来自一位休闲船主。在这两种情况下,他们的问题都是一样的:这是什么东西?
Steadfast也引起了人们的好奇。有时人们把它误认为是实际的海岸警卫队船只,并藏起他们的啤酒。其他时候,他们注意到“无人驾驶船”的标志,继续拿着啤酒靠近。通常他们会失望地发现船上有真正的人。“他们会说,‘上面写着无人驾驶,但你们都在里面!’”Ibn Seddik说。“我们就像,‘是的,我们在测试它。’”