“無(wú)人機(jī)之父”安德烈，腦洞大不怕死

江明

拉菲羅·安德烈這個(gè)名字，總是和飛翔、未來(lái)連在一起。

不久前，中央電視臺(tái)全面反映十八大以來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展巨大成就的紀(jì)錄片《輝煌中國(guó)》第二集“創(chuàng)新活力”中，出現(xiàn)了宏大的物流分揀場(chǎng)面。具備高度智能水平的無(wú)人機(jī)高效、便捷，讓人看花了眼。

人們不禁把目光投向安德烈這個(gè)50歲的意大利人。他被稱(chēng)為“無(wú)人機(jī)之父”，研究的就是智能無(wú)人機(jī)，或者說(shuō)，是會(huì)飛的機(jī)器人。

他和他那些萌態(tài)十足的無(wú)人機(jī)，已經(jīng)是中國(guó)的網(wǎng)紅了。此前，在湖南衛(wèi)視原創(chuàng)科技秀《我是未來(lái)》第一集節(jié)目中，安德烈展示了一個(gè)能夠自動(dòng)飛行、具有相當(dāng)智能水平的無(wú)人機(jī)群?？粗鴰资苄∏闪岘嚨臒o(wú)人機(jī)自動(dòng)排起隊(duì)來(lái)開(kāi)始空中舞蹈，嘉賓們簡(jiǎn)直有“抓一個(gè)回家”的沖動(dòng)。

“無(wú)人機(jī)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(yǔ)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(dāng)年的優(yōu)秀畢業(yè)生、威爾遜獎(jiǎng)得主。此后，他前往美國(guó)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(jìn)行與機(jī)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(zhuān)注于研究物流機(jī)器人。他開(kāi)發(fā)出的基瓦機(jī)器人外形敦厚，高40厘米，以輪子代步，能搬運(yùn)300多公斤重的貨物，并且可以靈活地避開(kāi)障礙物。公司很快成長(zhǎng)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(hù)。

看準(zhǔn)了基瓦機(jī)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(gòu)了基瓦公司。亞馬遜公司在物流中心配備了超過(guò)1.5萬(wàn)臺(tái)這種機(jī)器人，能節(jié)約20%的成本。

安德烈賺了個(gè)盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。他去了瑞士的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院當(dāng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)與控制教授，開(kāi)始進(jìn)一步研究無(wú)人機(jī)。要說(shuō)他的無(wú)人機(jī)，簡(jiǎn)直到了“無(wú)所不能”的地步。端茶倒水對(duì)它們來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直是小菜一碟。此外，這些無(wú)人機(jī)還能夠進(jìn)行網(wǎng)球雙打、團(tuán)隊(duì)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(dá)6米的塔。讓它們蓋房子，大概也妥妥的。

安德烈還有個(gè)名號(hào)，“無(wú)人機(jī)魔術(shù)師”。他開(kāi)發(fā)的無(wú)人機(jī)品種很多，可以玩出各種讓人意想不到的花樣，簡(jiǎn)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(gè)螺旋槳仍然可以飛來(lái)飛去，還有的只有一個(gè)螺旋槳。但他最經(jīng)典的產(chǎn)品還是四軸無(wú)人機(jī)。這種無(wú)人機(jī)機(jī)械構(gòu)造其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要控制4個(gè)螺旋槳的速度，就可以完成橫滾、俯仰、偏擺等各種動(dòng)作，還可以沿一個(gè)方向加速。

安德烈是怎樣讓無(wú)人機(jī)學(xué)會(huì)打球的呢？他在一次公開(kāi)演講中說(shuō)，這是不斷調(diào)試的結(jié)果。首先，在無(wú)人機(jī)頂上綁一個(gè)球拍，用電腦和傳感器搞清球的去向，然后計(jì)算無(wú)人機(jī)要如何擊球，使它飛回被拋出的位置，再設(shè)計(jì)一條飛到球的落點(diǎn)的軌跡，隨后重復(fù)整個(gè)過(guò)程，直到無(wú)人機(jī)打到球。

多年來(lái)，安德烈3次獲得被稱(chēng)為“電子工程領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)”的電氣和電子工程師協(xié)會(huì)大獎(jiǎng)，其中2016年榮獲機(jī)器人和自動(dòng)化大獎(jiǎng)，2015年獲恩格爾伯格機(jī)器人大獎(jiǎng)，2008年獲發(fā)明和企業(yè)家獎(jiǎng)。

喜歡動(dòng)手

安德烈是個(gè)腦洞大開(kāi)的人，也是一個(gè)喜歡動(dòng)手的人，他說(shuō)，有一個(gè)想法與知道什么想法有可能實(shí)現(xiàn)是不同的，知道什么可以做與將其變成可行的現(xiàn)實(shí)，這又是不同的。言下之意，他就是那種有想法、有理論又有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的人。

安德烈從小就對(duì)科學(xué)充滿(mǎn)好奇，稱(chēng)得上是實(shí)驗(yàn)小狂人。青少年時(shí)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(jìn)了游泳池。雖然長(zhǎng)輩們對(duì)他為科學(xué)獻(xiàn)身的勁頭嘖嘖稱(chēng)奇，但也很怕他就此淹死。這還不夠，為了體驗(yàn)空氣動(dòng)力穩(wěn)定性，安德烈手持花園用的超大遮陽(yáng)傘，從屋頂一躍而下，還好最后沒(méi)傷筋動(dòng)骨，也算他命大。

他想通過(guò)電解方式來(lái)制作氫氣，結(jié)果在電解過(guò)程中，氯氣充滿(mǎn)了他的地下室。學(xué)習(xí)電學(xué)和法拉第定律的時(shí)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(shí)?！巴型⒑闷嫘牡母！?，他的頭發(fā)不止一次被實(shí)驗(yàn)中的煙花、易燃液體、火藥等燒掉。

在康奈爾大學(xué)教書(shū)時(shí)，他是康奈爾機(jī)器人足球隊(duì)的咨詢(xún)師和系統(tǒng)架構(gòu)師，在他指揮下的機(jī)器人，先后4次獲得一年一度的機(jī)器人世界杯冠軍。

在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院教書(shū)時(shí)，他也把自己的廣泛興趣和注重動(dòng)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(jì)和構(gòu)建起創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓他們探索機(jī)器人、控制和自動(dòng)化的基本原理。當(dāng)他的無(wú)人機(jī)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(dòng)作時(shí)，他就是在教學(xué)生們那些最基本的機(jī)器人知識(shí)，同時(shí)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(guó)錄制節(jié)目時(shí)，安德烈對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的孩子們說(shuō)：“你們未來(lái)能做的事情必將遠(yuǎn)勝我現(xiàn)在的成就，這是一個(gè)屬于你們的最好時(shí)代?！彼硎?，把知識(shí)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(kāi)心”。

“少女心收割機(jī)”

安德烈形象帥氣，體形保持得一流?！段沂俏磥?lái)》播出后，拉菲羅教授儼然成為“少女心收割機(jī)”。不少網(wǎng)友大呼“無(wú)人機(jī)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(kāi)方式”。他要是有微博，此時(shí)評(píng)論區(qū)一定也已經(jīng)淪陷了。

安德烈的好身材，源自他對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的熱愛(ài)。上大學(xué)時(shí)，他從加拿大西海岸的溫哥華騎自行車(chē)到東海岸的多倫多，一輛山地自行車(chē)差點(diǎn)散了架。

安德烈還是個(gè)新媒體藝術(shù)家，這似乎也是許多科學(xué)天才的共性。對(duì)藝術(shù)的愛(ài)好讓他在科學(xué)之路上走得更遠(yuǎn)。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(jī)器人桌子。他們編排了一個(gè)情景，當(dāng)觀眾走進(jìn)展覽場(chǎng)館時(shí)，這個(gè)桌子會(huì)自動(dòng)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(lái)，成為表演藝術(shù)的一部分。這個(gè)作品現(xiàn)在被加拿大國(guó)家美術(shù)館永久收藏。

機(jī)器人椅也是由他和迪恩以及另外一個(gè)加拿大藝術(shù)家多諾萬(wàn)創(chuàng)作的。據(jù)說(shuō)，有一次他坐塌了一把椅子，于是靈機(jī)一動(dòng)，制作了一把散架以后可以自動(dòng)重新組裝起來(lái)的椅子。這件創(chuàng)意產(chǎn)品里充滿(mǎn)了孩子氣。2006年，它首次公開(kāi)亮相，現(xiàn)在也是加拿大國(guó)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(wú)人機(jī)組裝的第一個(gè)建筑裝置。當(dāng)時(shí)，整個(gè)活動(dòng)在法國(guó)的福拉克中心舉行，這個(gè)裝置由1500個(gè)模塊組成，多架無(wú)人機(jī)操作完成。這個(gè)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(gè)始終面向未來(lái)的人。他說(shuō)：“ 我的工作重點(diǎn)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(jì)藝術(shù)，并注重先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制能力。 我希望這些創(chuàng)新能激勵(lì)我們重新思考