电动机器人船Roboat即将在阿姆斯特丹投入使用
就像自动驾驶汽车正在公共道路上行驶一样，机器人船也被视为一种可行的水上选择。麻省理工学院 (MIT) 刚刚推出了全尺寸的先进Roboat，展示了它在阿姆斯特丹运河上的能力。
设计和自主技术的融合
麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)和可感知城市实验室自2015年以来一直在研究这个项目，过去几年已经推出了几款原型。现在，最后一款机器人船下水：Roboat看起来很有未来感，采用黑色和灰色的时尚组合，两侧有橙色字样，并且性能得到了改进。
在阿姆斯特丹先进都市解决方案研究所(AMS)的露天实验室里，研究人员成功地测试了最后的Roboat原型，这是一艘装有Torqeedo电力驱动装置的自主机器人船。未来气候友好型城市的流动革命将包括运送人员、产品甚至垃圾的新方式，同时可用于水利基础设施调查，以及水质监测。不久，Roboat就可以协助阿姆斯特丹的垃圾收集服务，进而改变世界各地的城市。
载人版和垃圾运输版
据麻省理工学院的专家称，有四个主要套件不同于“普通”船，是专门为Roboat开发的。首先、这种水上机器人船在感知、航行和控制方面具有更高的精度和稳定性。为了实现自主航行和无碰撞，Roboat使用了激光雷达和360°视野的传感器和摄像头。这些传感器被称为"感知套件"，使Roboat能够学习和理解周围环境。
为了自动确定自由路径，Roboat使用激光雷达和摄像机，使360度的视角。这个“感知套件”让Roboat了解它周围的环境。
当Roboat感知到一个像独木舟一样的新物体时，算法会将该物体标记为“未知”。稍后，监测团队便会查看数据，手动选择该对象，并将其命名为"独木舟"。该算法正逐渐被训练得比人眼更快、更准确。在GPS的帮助下，它甚至可以自主决定从A点到B点的安全路线。
Roboat 自动响应水上物体
传感器
其次、这款自主船也是全电动的，每艘Roboat都配有四台Torqeedo电动推进器，可以让Roboat向各个方向移动，甚至横向移动。由于电动发动机集成在吊舱内，推进器不需要任何内部空间，同时也更容易更换。
Torqeedo主电动推进器
每艘船配备一套“箱子大小”的12kW LiFePo电池组，该电池由赞助商Murata开发，可以连续运行10个小时。这种电池可以在完全集成在运河边的无线充电站自行充电，这是设计思维的另一个独特结果。
12kW LiFePo 电池
Roboat另一个令人印象深刻的创新是它的“锁抠系统”，在检测到特定的二维码时，系统会引导它到码头或其他船只。例如垃圾运输版可自动锁在垃圾点用来收集垃圾，通过该系统还可与多个Roboat单元连接，形成临时桥梁以缓解交通，以及浮动平台和广场，这在上次迭代中是不可能的。
垃圾运输版自动停靠在某个垃圾点
有了锁扣系统，可以更容易泊船，也很方便在一个专用的Roboat对接站给电池充电。
第四个有趣的特点是它的通用船体即模块化，这意味着各种类型的顶层甲板都可以适应这个保持不变的平台，这要归功于一个多用途的设计。
自主垃圾船概念设计
船体由Stormer Marine建造
Roboat的模块化船体：垃圾运输模块
Roboat已经如此先进，以至于该项目的下一阶段已经准备开始——它的商业化。Roboat加入阿姆斯特丹垃圾收集服务的行列似乎只是时间问题，客运运输部署也在计划之中。“在Torqeedo，我们看到了巨大的潜力。电气工程和自动化的结合提供了巨大的机会，”德国船用电力驱动系统供应商Torqeedo的应用工程师Lukas Timcke表示。
客运版
在允许Roboat在阿姆斯特丹运河上航行之前，还有一些法律问题需要澄清，但AMS项目协调员并不担心：“我们正与阿姆斯特丹当局密切合作。荷兰正在积极地与研究人员和企业就城市地区的气候友好型创新进行对话。”
荷兰人不仅善于在不同的利益相关者之间找到共识，他们也面临着采取行动的巨大压力。荷兰四分之一的土地位于海平面以下，其地理位置迫使该国先行研究先进的解决方案——而不仅仅是在海平面开始上升之后。
在早期，阿姆斯特丹的运河被广泛用于运输货物和人员，但这在20世纪变得不那么重要。如今，主要是观光客在grachten旅行——纯粹是为了消遣。但随着世界各地的城市中心人口越来越多，规划者认识到利用水路缓解街道拥堵的潜力。Roboat的目标是重振这一潜力。
Torqeedo公司的 Lukas Timcke 表示：自主电动船将能够解决现代城市的许多问题。” “有许多应用领域。这种无排放、节省空间的技术可以节省大量成本和时间。货物交付、公共交通和数据收集是潜在的应用。”
水质监测版
任何认为这听起来像是遥远的未来场景的人，只需仔细看看阿姆斯特丹正在发生的事情。这座城市是未来水上电动交通的现场实验室，也是第一个追求“甜甜圈经济”模式的城市之一。由英国经济学家凯特·拉沃斯(Kate Raworth)提出的甜甜圈经济学定义了可持续经济的条件。经济活动的范围是由现有的生态和社会边界决定的，可视化看起来像一个甜甜圈。
阿姆斯特丹的副市长Marieke van Doorninck正朝着这个方向推动城市的改造。她的目标是建立循环经济和自给自足的资源。“甜甜圈经济学的伟大之处在于，它提供了一个生态和社会目标相一致的综合框架。从2030年起，阿姆斯特丹的运河将只允许电动船艇通行。到2050年，这座城市希望在外部资源方面能够自给自足。
这位市长似乎决心让她的城市更宜居。Roboat在这方面可以发挥非常实际的作用，因为燃烧驱动的垃圾车在旧城狭窄的街道上造成交通拥堵，排放出肮脏的废气，并破坏运河沿岸的历史桥梁和建筑物。
阿姆斯特丹的基础设施始建于 17 世纪，并不是为应对拥有 80万居民以及每年涌入的多达 2000 万游客的现代城市所面临的挑战而设计的。城市空气质量也需要从根本上改善。欧洲公共卫生联盟 (EPHA) 委托荷兰著名研究和咨询机构 CE Delft 进行并于 2020 年发表的一项研究结果表明，即使大城市的出行行为发生微小变化也能产生巨大影响。
Carlo Ratti 是波士顿麻省理工学院的教授，他是可感知城市实验室的负责人。
AMS 的 Roboat 研究负责人兼联合创始人 Carlo Ratti 是塑造未来城市的开发专家，也是该项目背后的伟大思想家。他毕业于建筑和工程专业，现在是著名的麻省理工学院 (MIT) 的教授，同时兼任设计师和企业家，往返于纽约、新加坡、波士顿和都灵之间。他将自己的专业知识用于解决一个问题：面向未来的可持续城市概念。
“我们今天在这里看到的是大量思考的结果。在五年的时间里，我们进行了研究，进行了试验，建造了原型。很高兴看到Roboat真的能工作。这是我们的孩子，”这位50岁的意大利人说。最终，Roboat不仅能运输垃圾或货物，还能像小型渡轮或水上的士一样运送人员。
在用于收集垃圾的 Roboat“Crystal 2” 旁边是“ Lucy 1”，它是运送人员的原型 - 可容纳五名乘客。可以开始在试验池中进行露天试运行。Roboat 以惊人的速度加速并以敏捷的方式操纵。这次旅行愉快而平静，在水上稍作休息，美好而轻松。
Carlo Ratti 补充道：“这还不是全部。“你可以把Roboat看作是一个浮动的像素，是城市建筑的一个动态元素，你可以用它来建造一座桥或一个浮动的舞台。毕竟，几艘Roboats可以通过横向锁扣系统连接在一起。如果你把一个城市的水纳入你的思维，一种新的城市基础设施就出现了，阿姆斯特丹的水路毕竟比道路还多。”
任何试图在阿姆斯特丹狭窄而拥挤的运河中操纵动力艇的人都知道，要“小心前行”。但 Carlo 并不认为阿姆斯特丹人会怀疑与自动驾驶船共享他们的运河：“在新加坡最近对自动驾驶汽车进行的测试中，我们看到，一旦人们有机会亲自尝试这些新事物，他们就会对这个想法持开放态度。所以我们要让人们和我们一起踏上征程，让他们了解技术。我们必须展示这项技术。”
Carlo 指出，威尼斯、迪拜和斯德哥尔摩等其他城市也对 Roboat 感兴趣。越来越多的市长决定实现甚至超越欧盟的气候和能源目标。来自53个国家的近11,000个城镇已经加入了全球气候与能源市长公约，而且这个数字还在不断增加。我们的气候和城市都充满希望。像 Roboat 这样的项目正在向我们展示前进的道路。
据项目代表称，这艘自动驾驶船可以轻松地 100% 7X24小时自动运行。尽管如此，出于安全原因，目前由陆上运营商对其进行监控。
在公布最终版本后，该项目的下一阶段将开始在阿姆斯特丹的公共航线上运营这款自主船。此外，一名操作员可以安全地监控多达50艘这种机器人船，这对社区和环境都是非常有益的。
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