FMA 實(shí)驗(yàn)室

在這個(gè)長(zhǎng)寬高都達(dá)10米的實(shí)驗(yàn)室里，不僅有高精度的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、無線控制網(wǎng)絡(luò)，還包括了執(zhí)行評(píng)估和控制的算法軟件。這套動(dòng)作捕捉系統(tǒng)能夠以每秒200幀以上的速率同時(shí)對(duì)多物體進(jìn)行定位，而飛行器在該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的速度高達(dá)10米每秒，也就是說，兩張連續(xù)的捕捉圖之間，物體的位移速度只有5厘米。

這些信息同其他系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)、模型結(jié)合起來，便能預(yù)測(cè)飛行器的狀態(tài)。這樣，這套系統(tǒng)就能決定飛行器在完成既有動(dòng)作進(jìn)行的下一步動(dòng)作是什么，之后，通過無線網(wǎng)絡(luò)，這套系統(tǒng)就能在向飛行器上的機(jī)載電腦、加速計(jì)還有速率陀螺儀發(fā)送并執(zhí)行指令。

在收購 Kiva Systems 后，Amazon 打造出了世界上最龐大的倉庫機(jī)器人集群

在成為教授的同年，安德烈擔(dān)任了Kiva Systems的首席技術(shù)顧問，他主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)架構(gòu)、機(jī)器人設(shè)計(jì)及控制算法等。Kiva的機(jī)器人產(chǎn)品共有兩種，最小的只有不到31厘米高，負(fù)載量超過453千克，較大的一款可以運(yùn)載的重量則是它的三倍以上。兩款機(jī)器人最大速度達(dá)到1.3米每秒。這些機(jī)器人最大的限制在于其電池續(xù)航，每使用五分鐘就要充電一小時(shí)。

到了2012年，Amazon以7.75億美元的價(jià)格收購了Kiva Systems，截至2016年年中時(shí)，Amazon全球倉庫里的機(jī)器人已經(jīng)超過了30000臺(tái)。

而安德烈教授則在2014年與人一起創(chuàng)辦了Verity Studios，將其在機(jī)械動(dòng)力和自動(dòng)化控制領(lǐng)域的研究全都投入到了無人機(jī)的娛樂應(yīng)用上。

Verity Studios共開發(fā)了兩款系統(tǒng)Synthetic Swarm和Stage Flyers。兩者最大的區(qū)別在于，前者的重量?jī)H有獨(dú)傲50克，而后者則超過1000克，前者電池續(xù)航較后者相差大約一分鐘，盡管 Stage Flyers 最多也只能持續(xù)飛行5分鐘。

Verity Studios的Synthetic Swarm表演效果示意圖

Synthetic Swarm在國家大劇院舞臺(tái)上的實(shí)際效果

Synthetic Swarm使用了自操縱無人機(jī)Lucie，每臺(tái)Lucie上都有一只可編程的RGB燈，其動(dòng)作和燈光效果都可以根據(jù)演出控制來進(jìn)行精確的編排。一套Synthetic Swarm系統(tǒng)包括Lucie 無人機(jī)、一個(gè)定位系統(tǒng)、一套機(jī)架控制單元和無人機(jī)充電站。

無人機(jī)飛行尤其是室內(nèi)表演中最引人關(guān)注的擔(dān)憂之一便是安全，為了解決這一問題，Verity Studios將每臺(tái) Stage Flyer都設(shè)計(jì)成冗余架構(gòu)的，即使電池、馬達(dá)、連接器、螺旋槳乃至感應(yīng)器任何組件發(fā)生故障，都能保證無人機(jī)即使做出安全響應(yīng)。每臺(tái)Stage Flyer不僅可以進(jìn)行外飾設(shè)計(jì)，還配有一只LED燈，這使得它能夠呈現(xiàn)出更加豐富的舞臺(tái)效果。