空中配送神器——無人機(jī)

蘇文泉

美國空軍博物館收藏的“凱特靈小飛蟲”

無人機(jī)全稱“無人駕駛飛行器”，英文縮寫為“UAV”。最早的無人機(jī)在“一戰(zhàn)”時期就出現(xiàn)了。史上首架無人機(jī)就是誕生在戰(zhàn)場上的“空中魚雷”，又名“凱特靈小飛蟲”。1917年，工程師彼得·庫伯發(fā)明了自動陀螺穩(wěn)定儀，該裝置可以幫助飛機(jī)在飛行時保持平直向前。美國海軍隨即采用了這一新技術(shù)，并用無線電波控制一架經(jīng)改裝的無人駕駛飛機(jī)，完成了掛載136千克炸彈飛行80千米的測試。在海灣戰(zhàn)爭中，美軍出動先鋒無人偵察機(jī)并一戰(zhàn)成名，無人機(jī)技術(shù)再次受到各國軍方的高度重視。

全球鷹”無人偵察機(jī)

無人機(jī)雖然誕生于戰(zhàn)爭之中，但因其飛行成本低、適應(yīng)性強(qiáng)，反而在民用領(lǐng)域發(fā)展迅速。時下，很多國家都在利用無人機(jī)探究和開發(fā)“空中配送”業(yè)務(wù)。和傳統(tǒng)物流運(yùn)輸方式相比，快捷是其最大的優(yōu)勢，尤其在同城交易中更為明顯。而且如遇較大規(guī)模的自然災(zāi)害，交通受阻時，無人機(jī)可在既定程序的控制下，實(shí)現(xiàn)救援物資的大批量運(yùn)輸和投放，為救援打開空中通道。

除了普通物品的配送，無人機(jī)在運(yùn)送急診針劑類藥品、癌癥組織切片等醫(yī)療物資方面更是優(yōu)勢明顯。在我國，南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院（簡稱南華附二醫(yī)院）就聯(lián)合相關(guān)科研機(jī)構(gòu)開發(fā)了無人機(jī)急診醫(yī)療物流平臺。

醫(yī)用物流無人機(jī)在南華附二醫(yī)院首飛

南華附二醫(yī)院是一所規(guī)模很大的醫(yī)院，院區(qū)面積大，收治病人多。急診針劑類藥品、癌癥組織切片等醫(yī)療物資如果采用人工傳輸?shù)脑?，既耗時又費(fèi)力。而癌癥組織切片在手術(shù)室取出后，需要以最快的速度送到病理科檢驗(yàn)，以作手術(shù)決策參考使用，關(guān)乎患者性命。結(jié)合無人機(jī)運(yùn)輸優(yōu)勢以及醫(yī)院運(yùn)輸?shù)男枨?，研發(fā)人員設(shè)計(jì)了一款負(fù)載能力可達(dá)2.5千克、內(nèi)置紅外傳感器與Wi-Fi模塊的無人機(jī)承擔(dān)了醫(yī)院的運(yùn)送任務(wù)。

這款無人機(jī)是怎么進(jìn)行運(yùn)輸?shù)哪?？這里面首先涉及的就是物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)了。無人機(jī)通過傳感器模塊采集外界數(shù)據(jù)并獲得位置信息，確定自己的位置是否準(zhǔn)確、離規(guī)劃路線有多遠(yuǎn)，如果在錯誤區(qū)域就會及時糾正線路。

運(yùn)送醫(yī)療物資的無人機(jī)

起飛后，無人機(jī)會進(jìn)入自主飛行模式。這個時候由于路線已經(jīng)確定，除非遭遇信號干擾，否則不太可能有偏離路徑的現(xiàn)象發(fā)生，不過它依然會面臨空中飛行物（鳥類、其他無人機(jī)等）帶來的威脅。此外，無人機(jī)飛行時還需要考慮環(huán)境的變化，假如出現(xiàn)了新的建筑物或障礙物，無人機(jī)會像蝙蝠一樣采用超聲波模塊進(jìn)行探測，進(jìn)而發(fā)出預(yù)警或自行躲避。目前，這項(xiàng)技術(shù)遇到的最大問題就是衛(wèi)星定位精度差。因此，在快接近目的地的時候，無人機(jī)還需要重新定位來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)降落，最終降落在目的地正上方。

在南華附二醫(yī)院的實(shí)踐中，無人機(jī)的運(yùn)送效率提高得極為明顯：原本人工傳輸需要25分鐘以上，現(xiàn)在3分鐘之內(nèi)便能將醫(yī)療物資傳送到位，至少為手術(shù)臺上的患者節(jié)省了22分鐘的寶貴時間。當(dāng)然，隨著運(yùn)輸范圍的擴(kuò)大，無人機(jī)運(yùn)送貨物時面臨的問題會日益復(fù)雜，血液、疫苗、器官等對溫度環(huán)境有嚴(yán)格要求的物資如何運(yùn)輸，城市環(huán)境的信號干擾、復(fù)雜的路況以及電池續(xù)航能力等問題，都是未來需要攻克的重點(diǎn)。

相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人機(jī)配送中遇到的各種問題都將被解決。未來，無人機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢是一臺設(shè)備集合更多的功能，以滿足各種需求。有人曾提出，未來無人機(jī)會像手機(jī)一樣，人手一架。也有人說，未來無人機(jī)的功能將會和手機(jī)進(jìn)一步結(jié)合，變成會飛的“手機(jī)”。同學(xué)們，你們對未來的無人機(jī)有什么大膽的設(shè)想和建議呢？