江明
拉菲羅·安德烈這個名字,總是和飛翔、未來連在一起。
不久前,中央電視臺全面反映十八大以來中國經(jīng)濟社會發(fā)展巨大成就的紀錄片《輝煌中國》第二集“創(chuàng)新活力”中,出現(xiàn)了宏大的物流分揀場面。具備高度智能水平的無人機高效、便捷,讓人看花了眼。
人們不禁把目光投向安德烈這個50歲的意大利人。他被稱為“無人機之父”,研究的就是智能無人機,或者說,是會飛的機器人。
他和他那些萌態(tài)十足的無人機,已經(jīng)是中國的網(wǎng)紅了。此前,在湖南衛(wèi)視原創(chuàng)科技秀《我是未來》第一集節(jié)目中,安德烈展示了一個能夠自動飛行、具有相當智能水平的無人機群??粗鴰资苄∏闪岘嚨臒o人機自動排起隊來開始空中舞蹈,嘉賓們簡直有“抓一個回家”的沖動。
“無人機魔術(shù)師”
安德烈走了一條科學(xué)家創(chuàng)業(yè)的典型道路。
他7歲移民加拿大,英語非常純正。1991年,他從多倫多大學(xué)獲得工程科學(xué)學(xué)位,是當年的優(yōu)秀畢業(yè)生、威爾遜獎得主。此后,他前往美國加州理工大學(xué)深造,1992年獲得電氣工程碩士,1997年獲得博士,畢業(yè)后在康奈爾大學(xué)任教,主要進行與機器人相關(guān)的教學(xué)。
2003年,安德烈創(chuàng)辦了基瓦系統(tǒng)公司,專注于研究物流機器人。他開發(fā)出的基瓦機器人外形敦厚,高40厘米,以輪子代步,能搬運300多公斤重的貨物,并且可以靈活地避開障礙物。公司很快成長為有300多人的企業(yè),并有了沃爾格林等許多知名企業(yè)客戶。
看準了基瓦機器人的潛力,也為了降低成本,2012年,亞馬遜以 7.78 億美元(約合48億元人民幣)收購了基瓦公司。亞馬遜公司在物流中心配備了超過1.5萬臺這種機器人,能節(jié)約20%的成本。
安德烈賺了個盆滿缽滿。他去了瑞士的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院當動態(tài)系統(tǒng)與控制教授,開始進一步研究無人機。要說他的無人機,簡直到了“無所不能”的地步。端茶倒水對它們來說,簡直是小菜一碟。此外,這些無人機還能夠進行網(wǎng)球雙打、團隊合作表演雜技、編織吊橋,甚至可以自行抓起磚塊搭建一座高達6米的塔。讓它們蓋房子,大概也妥妥的。
安德烈還有個名號,“無人機魔術(shù)師”。他開發(fā)的無人機品種很多,可以玩出各種讓人意想不到的花樣,簡直像變魔術(shù)。有的怎么扔都可以穩(wěn)穩(wěn)降落,有的剪掉兩個螺旋槳仍然可以飛來飛去,還有的只有一個螺旋槳。但他最經(jīng)典的產(chǎn)品還是四軸無人機。這種無人機機械構(gòu)造其實很簡單,只要控制4個螺旋槳的速度,就可以完成橫滾、俯仰、偏擺等各種動作,還可以沿一個方向加速。
安德烈是怎樣讓無人機學(xué)會打球的呢?他在一次公開演講中說,這是不斷調(diào)試的結(jié)果。首先,在無人機頂上綁一個球拍,用電腦和傳感器搞清球的去向,然后計算無人機要如何擊球,使它飛回被拋出的位置,再設(shè)計一條飛到球的落點的軌跡,隨后重復(fù)整個過程,直到無人機打到球。
多年來,安德烈3次獲得被稱為“電子工程領(lǐng)域諾貝爾獎”的電氣和電子工程師協(xié)會大獎,其中2016年榮獲機器人和自動化大獎,2015年獲恩格爾伯格機器人大獎,2008年獲發(fā)明和企業(yè)家獎。
喜歡動手
安德烈是個腦洞大開的人,也是一個喜歡動手的人,他說,有一個想法與知道什么想法有可能實現(xiàn)是不同的,知道什么可以做與將其變成可行的現(xiàn)實,這又是不同的。言下之意,他就是那種有想法、有理論又有實戰(zhàn)經(jīng)驗的人。
安德烈從小就對科學(xué)充滿好奇,稱得上是實驗小狂人。青少年時代,他為了研究游泳池的水壓,把磚頭綁在腿上,嘴里含著給花園澆水的水管,一口氣跳進了游泳池。雖然長輩們對他為科學(xué)獻身的勁頭嘖嘖稱奇,但也很怕他就此淹死。這還不夠,為了體驗空氣動力穩(wěn)定性,安德烈手持花園用的超大遮陽傘,從屋頂一躍而下,還好最后沒傷筋動骨,也算他命大。
他想通過電解方式來制作氫氣,結(jié)果在電解過程中,氯氣充滿了他的地下室。學(xué)習(xí)電學(xué)和法拉第定律的時候,他用電池、變壓器連通自己的嘴作為電壓表,痛苦地學(xué)到了真知識?!巴型⒑闷嫘牡母!?,他的頭發(fā)不止一次被實驗中的煙花、易燃液體、火藥等燒掉。
在康奈爾大學(xué)教書時,他是康奈爾機器人足球隊的咨詢師和系統(tǒng)架構(gòu)師,在他指揮下的機器人,先后4次獲得一年一度的機器人世界杯冠軍。
在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院教書時,他也把自己的廣泛興趣和注重動手的教學(xué)風(fēng)格結(jié)合在一起。他讓學(xué)生們共同設(shè)計和構(gòu)建起創(chuàng)造性的實驗平臺,讓他們探索機器人、控制和自動化的基本原理。當他的無人機完成空中雜技、平衡桿、協(xié)同構(gòu)筑、分布式飛行陣列等種種動作時,他就是在教學(xué)生們那些最基本的機器人知識,同時在嬉戲中激發(fā)學(xué)生們天然的好奇心和探索能力。
在中國錄制節(jié)目時,安德烈對現(xiàn)場的孩子們說:“你們未來能做的事情必將遠勝我現(xiàn)在的成就,這是一個屬于你們的最好時代?!彼硎荆阎R傳播給大家,激發(fā)了小孩子和年輕人去學(xué)習(xí),自己“很開心”。
“少女心收割機”
安德烈形象帥氣,體形保持得一流?!段沂俏磥怼凡コ龊?,拉菲羅教授儼然成為“少女心收割機”。不少網(wǎng)友大呼“無人機太震撼了,拉菲羅教授太萌了!”“有才華有顏值,理工男的正確打開方式”。他要是有微博,此時評論區(qū)一定也已經(jīng)淪陷了。
安德烈的好身材,源自他對體育運動的熱愛。上大學(xué)時,他從加拿大西海岸的溫哥華騎自行車到東海岸的多倫多,一輛山地自行車差點散了架。
安德烈還是個新媒體藝術(shù)家,這似乎也是許多科學(xué)天才的共性。對藝術(shù)的愛好讓他在科學(xué)之路上走得更遠。2001年在威尼斯雙年展上,他和加拿大藝術(shù)家迪恩一起展出了他們的機器人桌子。他們編排了一個情景,當觀眾走進展覽場館時,這個桌子會自動移向觀眾,并發(fā)出吱吱的響聲。觀眾目瞪口呆的情形被記錄下來,成為表演藝術(shù)的一部分。這個作品現(xiàn)在被加拿大國家美術(shù)館永久收藏。
機器人椅也是由他和迪恩以及另外一個加拿大藝術(shù)家多諾萬創(chuàng)作的。據(jù)說,有一次他坐塌了一把椅子,于是靈機一動,制作了一把散架以后可以自動重新組裝起來的椅子。這件創(chuàng)意產(chǎn)品里充滿了孩子氣。2006年,它首次公開亮相,現(xiàn)在也是加拿大國家美術(shù)館的藏品。
2011年到2012年,他和瑞士建筑師格拉馬索以及科勒一起創(chuàng)建了飛行組裝建筑架構(gòu),這是無人機組裝的第一個建筑裝置。當時,整個活動在法國的福拉克中心舉行,這個裝置由1500個模塊組成,多架無人機操作完成。這個裝置也是該中心的永久收藏品。
藝術(shù)的想象力,也讓安德烈成為一個始終面向未來的人。他說:“ 我的工作重點是創(chuàng)造新的系統(tǒng),能以前所未有的方式融合技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)原理、高等數(shù)學(xué)、算法和設(shè)計藝術(shù),并注重先進的運動控制能力。 我希望這些創(chuàng)新能激勵我們重新思考