美國(guó)空軍希望能通過(guò)機(jī)器人來(lái)控制飛機(jī)的操作臺(tái)，加入新的通信手段，讓無(wú)人飛機(jī)完成遠(yuǎn)程飛行的任務(wù)，還能提供足夠好的應(yīng)急服務(wù)。盡管現(xiàn)有的無(wú)人駕駛技術(shù)還不能完全滿足美國(guó)空軍對(duì)F-16飛機(jī)的所有設(shè)想，但他們希望能有新的機(jī)器人幫助他們完成運(yùn)輸貨物，加油以及偵查的任務(wù)，從而能解放人類飛行員，讓其參與到頂級(jí)的戰(zhàn)斗飛行中。

 

　　
美國(guó)F-16戰(zhàn)隼戰(zhàn)斗機(jī)

 

　　現(xiàn)在，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院研發(fā)的無(wú)人駕駛機(jī)器人PIBOT已經(jīng)基本做到了上述的功能。PIBOT機(jī)器人的造型和人相似，擁有一個(gè)頭，一個(gè)軀干，手臂和大腿。機(jī)器人的頭部裝有攝像頭，位置和人類的眼睛相同；手臂和大腿能像人類一樣操作控制平臺(tái)。

 

　　
PIBOT

 

　　據(jù)PIBOT的設(shè)計(jì)者，韓國(guó)科學(xué)技學(xué)院Shim Hyunchul博士介紹，他和他的同事們將人形機(jī)器人飛行器的設(shè)計(jì)任務(wù)拆解為3個(gè)部分，分別是識(shí)別，決策和執(zhí)行。他們還為機(jī)器人專門設(shè)計(jì)了軟件。

 

　　識(shí)別系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易。對(duì)于見(jiàn)習(xí)飛行員來(lái)說(shuō)需要學(xué)會(huì)忽略與飛行不相關(guān)的刺激，將集中精力在儀表上，這點(diǎn)對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)是小菜一碟。它們可以長(zhǎng)時(shí)間地做到精力集中。其次，識(shí)別還意味著能辨認(rèn)出飛行過(guò)程中涉及的任務(wù)，簡(jiǎn)單地閱讀文本和標(biāo)記。Shim Hyunchul稱，利用現(xiàn)代光學(xué)識(shí)別軟件已經(jīng)可以做到這一點(diǎn)。此外，PIBOT還裝有地平線和跑道邊緣的檢測(cè)軟件。

 

　　決策同樣依靠的是軟件編程。在這個(gè)任務(wù)里，PIBOT就像標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛儀，遵循航空局下發(fā)的手則進(jìn)行運(yùn)作。而行動(dòng)任務(wù)是基于決策環(huán)節(jié)作出的，這是最難解決的部分。例如，將操作桿推到特定位置以及做到精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，這些行動(dòng)都必須進(jìn)行精確的計(jì)算，然后輸入到機(jī)器人的存儲(chǔ)器中，讓機(jī)器人的手臂和腿關(guān)節(jié)能準(zhǔn)確地作出動(dòng)作。

 

　　2014年，第一代的PIBOT誕生。當(dāng)時(shí)，機(jī)器人能夠在模擬駕駛艙中操控飛機(jī)，從滑行至起飛均可獨(dú)自完成，只在降落階段需要人手輔助。研究員會(huì)事先為PIBOT輸入各種按鍵位置，仿真駕駛艙也能夠向機(jī)器人提供部分飛行數(shù)據(jù)，但PIBOT最終要通過(guò)鏡頭觀察地面及空中狀況，并自行做出反應(yīng)去駕駛飛機(jī)。

 

　　
PIBOT一代

 

　　對(duì)比熟練的真人飛行員，當(dāng)時(shí)PIBOT的表現(xiàn)仍屬新手，飛行過(guò)程中偶爾出現(xiàn)顛簸和急轉(zhuǎn)。不過(guò)，研究人員認(rèn)為，當(dāng)時(shí)的PIBOT的駕機(jī)技術(shù)已符合美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）對(duì)駕駛實(shí)體機(jī)的要求。

 

　　經(jīng)過(guò)2年多的研發(fā)，Shim Hyunchul在今年推出了PIBOT2代。盡管還沒(méi)有在真正的駕駛艙內(nèi)飛行過(guò)，但如果它能成功降落，那么它就能完全符合美國(guó)空軍提出的要求：在不需要修改飛機(jī)構(gòu)造的情況下，能在原有的飛機(jī)上快速安裝，直接安裝“插入式機(jī)器人飛行系統(tǒng)”。這樣一來(lái)，空軍的整體成本為10萬(wàn)美元，比起直接改造F-16節(jié)省了90萬(wàn)美元的成本。

 

　　空軍對(duì)于這樣的人形飛行器有自己獨(dú)特的偏好。原因是，利用機(jī)器人來(lái)完成自動(dòng)駕駛飛機(jī)，減少了遠(yuǎn)程飛行中，通信線路損壞、干擾的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，機(jī)器人對(duì)于失重、疲勞和恐懼都能做到免疫，也不需要氧氣、睡眠。對(duì)于空軍來(lái)說(shuō)，不需要花大量的精力來(lái)培訓(xùn)飛行員如何駕駛飛機(jī)，只需要下載軟件，并能不斷地更新就好了。

 

　　Shim Hyunchul認(rèn)為PIBOT在軍事航空領(lǐng)域的作為只是一個(gè)開(kāi)始。未來(lái)，它還能做到

 

　　給商業(yè)飛機(jī)的機(jī)長(zhǎng)做副駕駛。Shim Hyunchul在接受《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》采訪時(shí)更是透露，他已經(jīng)著手能提供汽車無(wú)人駕駛的機(jī)器人。“如果能成功，可以幫助現(xiàn)有的車輛迅速、容易地接入無(wú)人駕駛。”Shim Hyunchul說(shuō)。