‘机器人技术的下一个前沿’

某中心子公司Zoox首席软件工程师Olivier Toupet谈公司自动驾驶机器人出租车技术

Olivier Toupet将其职业生涯奉献于让不可能成为可能——无论是在地球还是太空。“我一直致力于研究未来技术，”这位某中心独立子公司Zoox的首席软件工程师表示，“正是这些技术让我保持动力。”他的职业生涯无疑证明了这一点。

在2021年11月加入Zoox之前，Toupet在某航天机构喷气推进实验室（JPL）工作了九年，期间负责监督机器人空中机动小组。该小组“为无人飞行器（UAV）开发新型机器人技术，并提供针对空中机器人独特挑战的定制化机器人解决方案——重点是通过导航、制导与控制来扩展自主性和机动能力。”

向上发展的轨迹

对Toupet来说，从事与空中机器人相关的工作非常适合一个对飞行着迷的孩子。Toupet在法国南部出生和长大，他对航空的热情源于家庭的频繁旅行。“我母亲曾为一家法国航空公司工作，所以我们经常乘坐飞机，”Toupet回忆道，“我记得父亲教我在机场识别所有飞机的名称，并希望长大后成为一名飞行员。”

他在图卢兹著名的法国航空与航天学院学习，随后前往美国麻省理工学院（MIT）攻读航空航天硕士。在那里，他得以追求从事尖端飞机研究的梦想。某航空机构幽灵工作室资助了他的研究生研究，专注于无人直升机的自主路径规划和决策。

2006年毕业后，他花了10个月时间参与了一些首批特技直升机无人机的研发。随后，他先后在某飞行科学公司（2007年被某航空机构收购）和Zee.Aero（现Wisk）担任高级工程师职务，为非常规电动垂直起降（eVTOL）飞行器开发人工智能（AI）技术，或者如他所说，飞行汽车。

“eVTOL更接近我现在在Zoox的工作，”持有私人飞行员执照的Toupet解释道，“然而，虽然飞行确实带来了一系列挑战，包括相关航空法规，但空中环境比在繁忙城市中驾驶更少杂乱、更可预测。与火星环境相比，对比更加鲜明，在火星上除了以0.1英里每小时移动的漫游车外，没有任何物体移动，这使得路径规划更容易执行。”

从飞行汽车到驾驶漫游车

Toupet于2013年加入JPL，在那里他为火星漫游车开发了新技术，包括某好奇号漫游车的牵引控制和某毅力号漫游车的自动驾驶功能。他因这项工作获得了两个某航天机构荣誉奖项：2017年杰出工程成就奖章和2022年杰出技术成就奖章。

在JPL任职期间，Toupet操控了三辆火星漫游车——机遇号、好奇号和毅力号——并飞行了某独创性直升机。“这是一次真正独特而奇妙的经历，”他回忆道，“涉及大量专业培训——获得机动性和机械臂操作认证需要一年多时间。我喜欢学习航天器的工作原理以及如何通过飞行软件控制它。”

作为火星漫游车运营团队的一员，他还学会了处理负责价值数十亿美元国家太空资产安全所带来的压力。“我们经常需要快速做出关键决策，以确保在有限的通信窗口内（当漫游车与轨道飞行器处于视线范围内时）向漫游车发送可信命令，”他补充道。

他在JPL的时间分配在技术开发和机器人操作之间。这种方法使他能够亲眼看到自己工作的影响，并更好地理解需要额外研究的操作环境和差距。“探索人类从未见过的火星区域当然非常酷，”他补充道，“但我最记得的是与来自不同背景的优秀同事共事的荣幸，以及我们分享的伟大情谊。”

迎接新挑战

渴望迎接下一个挑战，2021年他寻求在Zoox担任一个他认为千载难逢的角色。“还没有人能够制造出在繁忙城市丰富多变环境中完全自主驾驶的车辆，”Toupet说，“对我来说，这是机器人技术的新前沿，不仅因为它在机器人软件堆栈的每个层面——感知、规划、预测、控制——都非常具有挑战性，而且因为我相信这项技术在未来几年内是可以实现的。自动驾驶汽车行业是一个极具创新性和蓬勃发展的领域，在不久的将来有潜力对我们的社会产生真正重大的影响。这就是为什么我认为对于机器人工程师来说，这是最令人兴奋的地方。”

让机器人技术创造更美好世界

如今，作为首席软件工程师，Toupet正在开发尖端AI算法，使自动驾驶Zoox车辆能够理解周围环境并做出决策，并优化轨迹以安全舒适地到达目的地。

Zoox车辆采用先进的感知系统，除其他功能外，能够检测和识别汽车、行人、骑自行车者以及其他可能影响车辆路径的移动元素。挑战不仅在于发现这些元素，还在于预测它们未来的运动。

“在某种程度上，这类似于我在JPL所做的工作，在那里我开发了某毅力号火星漫游车的路径规划器，但对于在密集、丰富和动态城市环境中快速移动的自动驾驶汽车来说，问题要更具挑战性，”Toupet说，“我们正在使用机器学习——特别是自我监督学习和强化学习——根据过去收集的数据更好地预测周围车辆的意图，并改进我们车辆可以采取的潜在行动。”

Toupet的团队正在积极测试他们的算法，通过乘坐Zoox车辆亲身体验它们的行为。他们还在使用虚拟模拟对抗测试该技术，在云端并行运行许多实例，以行驶比原本可能实现的更多里程，并测试在现实世界中很少发生的边缘情况。

“Zoox汇聚了所有领域的精华，”Toupet总结道。“在Zoox，我与业内一些最有才华的机器人专家合作，共同设计、实施和测试运行在尖端硬件上的最先进AI算法，这些算法将通过使公共交通更安全、更环保、更愉悦，在短期内对社会产生重大影响。”