波澜汹涌、大小船只、凶猛巨鲨,软件工程师还得配合下海。

这些都对 Java 程序语言之父James Gosling 产生出莫大的吸引力。他在五年前加入 Liquid Robotics,协助打造 Wave Glider SV3 及其它无人驾驶航行机器人。

 
Wave Glider SV3 在夏威夷进行试航的身影。

Gosling 说 Wave Glider 无人驾驶航行机器人的外型犹如九呎长的菱形,部分象是冲浪板、部分象是独木舟。利用海浪和太阳能当成混合动力和推进系统的动力浮在海面上,并且将吃重的运算工作交给Jetson TK1

坚固的船身足以因应各种艰困的航行状况,包括巨浪、飓风,还有不时会遇到鲨鱼、逆戟鲸和海豹等对这艘船好奇不已的生物。

“对 Wave Glider 来说最大的挑战是必须躲过飓风的袭击,迄今已经躲过17个。”Gosling 在 NVIDIA GPU 科技大会上对满座的嘉宾们这么说。

模拟鲸鱼

Wave Glider 独特的双体结构有一部分是浮体结构底下、沉在水中的有翼支架,两者间使用固定式系带相互连结。Gosling 说支架提供向前的推进力,让机器人能在恶劣环境中生存下来。

Wave Glider 使用辅助矢量推进器(外形象是船舵,常被称为“thrudder ”),在遇到恶劣海象时提供额外的推进力,或是依操作上的需要快速进行调整。

 
采用混合推进动力系统的 Wave Glider SV3。

有翼支架机械构造的动作,“就跟鲸鱼尾部在水中摆动的样子一模一样。”Gosling 说。

Liquid Robotics 已生产350多具 Wave Glider 无人驾驶航行机器人,随时都正在进行至少12项任务。

军事国防机构、石油天然气公司,以及海洋和环保组织使用外观如同冲浪板的无人驾驶机器人,Gosling 说在独立无依的海上得倚靠繁重的运算作业(这交给 Jetson TK1 来处理是再适合也不过),才能顺利操作这些机器人。

独自航行

Liquid Robotics 公司分别位于加州森尼韦尔和夏威夷卡慕拉的工程师,在 Liquid Robotics 生产板上使用 NVIDIA Jetson TK1,再加上各式通讯板,而这些零件密封安装在使用钛合金及碳纤维打造的 Wave Glider 船身隔舱内。

“海水流入船舱、海洋生物啃咬或是零件短路都会造成问题,所以我们得测量和监控每条电线。”

 
Wave Glider SV3 准备下海。

“供电系统远比操控系统复杂的多了。”Gosling 说。

Gosling 跟他的团队采用相当昂贵的铱卫星连线,当成与无人驾驶航行机器人的通讯方式。

他说:“我们用十分不同的角度去思考通讯系统,因此极需要机器人具备自主驾驶的能力。”

连接器得耐受海水的侵蚀,成本要硬盘还贵。

Wave Glider 独自在海上航行,有时长达数月,因此可以设定 Jetson 的程序以侦测船只避免碰撞、测量海温和海压、监控从污染到辐射等各种数据、计算鱼群数量和侦测海啸。

一旦出现故障时,软件工程师偶尔得穿上潜水服下海抢修,这“让除错工作比平常增添更多乐趣。”Gosling 说。