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羅伯特·C·邁克爾遜

羅伯特·C·邁克爾遜（英語：Robert C. Michelson，1951年—），美籍工程師、學者。其以發明了仿生撲翼機多模態電子機械昆蟲（英語：Entomopter）並發起國際空中機械人大賽（英語：International Aerial Robotics Competition）（IARC）而聞名業內。邁克爾遜先後從佛吉尼亞理工學院及佐治亞理工學院獲得電氣工程學士及碩士學位。其學術生涯始於美國海軍研究實驗室，開發基於雷達的海洋監測系統。隨後，邁克爾遜成為喬治亞理工學院（GIT）的一名研究人員，任職於喬治亞理工研究院（英語：Georgia Tech Research Institute）（GTRI）。在此期間，他參與並領導了三十多個大型研究項目。

羅伯特·C·邁克爾遜
羅伯特·C·邁克爾遜舉着他發明的空中機械人：多模態電子機械昆蟲（英語：Entomopter）（美國專利號6,082,671）
出生1951年（72—73歲）
 美國華盛頓哥倫比亞特區
國籍 美國
民族挪威/瑞典
知名於空中機械人系統
微型飛行器（英語：Micro Air Vehicle）
機械人競賽（英語：Competitions and prizes in artificial intelligence）
科學生涯
研究領域機械人學
電子工程
航空太空工程
機構佐治亞理工學院
美國海軍研究實驗室

邁克爾遜擁有三項美國發明專利，撰寫並發表了超過100篇期刊論文、圖書章節及研究報告。其在喬治亞理工學院航天工程學院發起並教授航空電子學課程直至其2004年退休。邁克爾遜是1998年美國國際無人系統組織（英語：Association for Unmanned Vehicle Systems International）（AUVSI）先鋒獎的獲得者，並被授予2001年倍耐力獎（英語：Pirelli Internetional Award），榮獲頭等獎金，以表彰其在科學文化傳播方面的貢獻。

1990年代，邁克爾遜創建了一個免稅公司以將高科技成果應用於現代考古學中。其亦組織了對東安納托利亞的多次考古探險活動。目前，他是工程技術顧問公司千年視野（Millennial Vision）的法人代表。自1990年代中期，邁克爾遜的研究開始側重於仿生微型飛行器（英語：Micro Air Vehicle）（MAV）的設計。邁克爾遜亦在多個領域獲得了資格認證，如業餘無線電，水肺潛水，試驗機設計、機械保養，房屋建築管理等。

生平事蹟

早期經歷

 
邁克爾遜在挪威卑爾根米切爾森研究院與克里斯蒂安·米切爾森畫像合影。

邁克爾遜出生於1951年的華盛頓，是卡羅爾·邁克爾遜和伊夫林·邁克爾遜唯一的兒子，並是挪威第一屆總理克里斯蒂安·米切爾森的後裔[1]。邁克爾遜初中就讀於勃艮第農場國家日校（英語：Burgundy Farm Country Day School）學校。他在那裏對植物學和鳥類學產生了興趣[2]。在亨特堡高中（英語：Fort Hunt High School）時，邁克爾遜出任亨特堡業餘火箭俱樂部的主席。該俱樂部旨在建造大型固態火箭發動機（2m x 5cm），並在黑石（英語：Blackstone, Virginia）的皮克特營（英語：Fort Pickett）發射場發射[3][4]。

 
邁克爾遜（右）與軍方技術人員在皮克特營討論即將開始的希爾-阿爾法火箭發射。

教育經歷

邁克爾遜初中就讀於勃艮第農場國家日校（英語：Burgundy Farm Country Day School），並於1969年從亨特堡高中（英語：Fort Hunt High School）畢業[5]。隨後，邁克爾遜於1973年從弗吉尼亞理工學院（VPI）學士畢業並於1974年在喬治亞理工學院獲得電子工程碩士學位[6]。

職業生涯

1971年至1973年之間，邁克爾遜是位於華盛頓的美國海軍研究實驗室的一名空間雷達工程師。在隨後的三十年中，邁克爾遜就職於亞特蘭大的喬治亞理工研究院，參與多項研究與管理工作。二十世紀70到80年代，邁克爾遜主要開發雷達信號處理及控制硬件[7]，亦研究自主終端監測系統，用於諸如瀕危動物保護跟蹤，士兵場景仿真訓練以及外軍雷達設備仿真與測試[8][9][10]。80年代後期，邁克爾遜成為喬治亞理工研究院技術發展部的帶頭人。他的研究興趣轉向融合了自主控制、信息技術以及航空技術的無人航空載具（UAVs）[11][12]。其中，「空中機械人」（Air Robotic，邁克爾遜用以描述帶認知能力的無人飛行器而於1990構建的詞）更是在接下來的二十年中成為了他的研究重點[13]。 從二十世紀90年代中期，邁克爾遜的研究重心轉向仿生微型飛行器的設計[14][15]。從1997年到2004年，邁克爾遜兼任喬治亞理工學院航空工程學院的副教授，教授無人飛行器[16]和微型飛行器[17]設計中的航空電子技術。2004年9月，邁克爾遜從喬治亞理工研究院退休，創建了技術諮詢公司千年視野，以繼續他在仿生空中機械人和終端監測方面的研究[18]。邁克爾遜目前是喬治亞理工研究院名譽首席研究員，並擔任非盈利教育與科學機構古代文化追求探索科技企業（Scientific Enterprise in Pursuit and Discovery of Ancient Cultures，SEPDAC）[19]的主席。2008年到2012年期間，他還曾連續五年出任夏普山保護區（英語：Sharp Mountain Preserve, Georgia）董事會的會員。

學術活動

邁克爾遜教授分別於2011年和2013年出席了第一屆，第二屆中航工業杯—國際無人飛行器創新大獎賽，並擔任大賽副總裁判長[20][21][22]。他亦擔任了由Springer出版社出版的《無人空中飛行器手冊》（2014年出版）中「MAVs and Bio-Inspired UAVs」一章的章節主編[23]。邁克爾遜曾於2006年擔任位於伊斯坦布爾的土耳其空軍研究院（英語：Turkish Air Force Academy）（Hava Harp Okulu）的北大西洋公約組織研究與技術機構講師[24]，並曾受邀擔任位於布魯塞爾的馮·卡門流體動力學研究所（英語：Von Karman Institute for Fluid Dynamics (VKI)）（1999年和2003年）[25]及皇家軍事研究所（2001年）的微型飛行器講師。他是第一位「MITRE公司（英語：Mitre Corporation）科技報告者」[26]的獲得者（1998年），並曾任六個國家的技術訪問教授：澳大利亞（2002年），比利時（1999、2003年)，挪威（2001年），瑞士（2001年），土耳其（2001、2006年)以及墨西哥（2010年）[27][28][29]。邁克爾遜曾於2008年擔任美軍方及印度國防部的技術顧問，負責創辦並組織在印度阿格拉的美亞第一屆微型飛行器演示大賽[30][31][32]。其亦於2005年在德國加爾米施-帕滕基興舉行的第一屆美歐微型飛行器演示大賽中再次為美軍方效力[33]。邁克爾遜在喬治亞理工學院創立了「二十一世紀空中機械人」（21st Century Aerial Robotics）短期課程[34][35]和「現代雷達理論」中的數碼訊號處理課程。他同時還是國際空中機械人大賽的創始人和組織者[36]。在加入喬治亞理工學院之前，邁克爾遜效力於位於華盛頓的美國海軍研究實驗室，參與設計了基於計算機的太空海洋雷達監視系統，並完成其大氣層內的飛行測試。

邁克爾遜多次入圍工程名人錄，美國名人錄以及第二十三期世界名人錄。他發表了超過100篇研究報告，期刊論文以及圖書章節。

 
邁克爾遜為軍方CDEC項目開發的間接火力終端效應評估氣動發射器

項目負責人

在美國海軍研究實驗室工作期間，邁克爾遜致力於基於雷達的海洋監測系統研究以及洛歇報警星PO-1W超星座的硬件測試[37]。1974年始，邁克爾遜就職於喬治亞理工研究院，並在初級工程師期間獲得了他的第一個合同。該合同項目旨在跟蹤甘迺迪航天中心附近水域中的瀕危物種─美洲海牛西印度海牛[38]。

邁克爾遜在喬治亞理工研究院領導了三十多個項目。1979年，喬治亞理工研究院主持了軍方戰鬥發展與試驗司令部（Combat Development and Experimentation Command，CDEC）項目的間接火力仿真任務[39]。他亦主持了國防高等研究計劃署的直接照准無線電聲傳感器項目，利用布拉格原理彎曲雷達信號，以檢測被障礙物覆蓋的目標（亦即檢測角落目標）[40]。邁克爾遜還領導了地面滲透雷達評估項目，以檢測城市管道天然氣泄露情況[41]。1981年，邁克爾遜主持開發自主被動式測試系統，以破譯捕獲的外方威脅設備。該測試系統被某國軍方使用了近十年。邁克爾遜亦為美國軍方開發了其他測試及評估雷達系統，如用於測試毫米微波設備的Ka-帶寬線性電子對抗源（Linear Electronics Countermeasure Source，KABLES）[42][43]。

 
邁克爾遜教授及其無人機隊伍開發的複合內外函噴氣發動機被用於交通監測無人機項目

邁克爾遜在先進交通工具方面進行了大量研究。其領導的團隊發明了電池充電狀態評估技術，開發了電子車輛仿真系統，試驗了載人飛行系統的有效吹洗面。90年代中期，邁克爾遜的研究重心轉向無人飛行器，尤其是帶自身動力的。他與美國政府及工業界合作，共同研究無人航空載具。其第一個無人航空載具項目是開發基於複合內外函噴氣發動機的交通監測無人機，以彌補亞特蘭大高速公路上收費站攝像系統的監測漏洞。該無人機亦可幫助搜集交通事故現場信息。由於基金下馬的原因，該研究在第一次正式試飛前停止，但該無人機後來被軍方採用。隨後，邁克爾遜的研究興趣轉向無需全球定位系統定位的室內微小型飛行器。受DARPA、美國空軍以及喬治亞理工學院各類基金的資助，邁克爾遜及其團隊研究並開發了仿生微型飛行器，多模態電子機械昆蟲。NASA先進概念研究院在意識到多模態電子機械昆蟲特殊的飛行性能後與邁克爾遜簽訂了兩個合同，以探索多模態電子機械昆蟲在火星上慢速飛行的可能性[44]。

2004年，邁克爾遜從喬治亞理工學院退休，創建了千年視野有限公司，繼續他在無人航空載具及微型飛行器方面的研究。建立該公司後，邁克爾遜開始研究可用於可靠探測的平流層無人飛艇。同時，他也致力於微型飛行器以及各類競賽，並幫助建立、組織各類國際賽事，如在德國加米施舉辦的第一屆美歐微型飛行器大賽（MAV-05），以及由美國軍方RDECOM-Pacific和印度國防部在印度阿格拉聯合舉辦的第一屆美亞微型飛行器及無人地面駕駛系統大賽（MAV-08）。

 
邁克爾遜教授與Petter Muren（英語：Proxflyer）（手持微型飛行器）在德國加米施的MAV-05上接受採訪

航空工程副教授

二十世紀90年代，邁克爾遜兼任喬治亞理工學院航天工程學院的副教授，教授研究生航電課程，側重講解無人航空載具及微型飛行器的相關技術[45][46]。

與此同時，邁克爾遜與其他教授在喬治亞理工學院繼續教育學院創建了短期課程「二十一世紀空中機械人」。在喬治亞理工學院教授該課程多年後，勞倫斯·紐科姆與邁克爾遜在北大西洋公約組織的資助下，開始逐步在全美範圍以及瑞典，挪威，土耳其推廣該課程[47][48]。

獲獎情況

邁克爾遜是美國航空航天學會（AIAA）的副研究員[49][50]，電機電子工程師學會（IEEE）的高級會員[51]，以及西格瑪賽（英語：Sigma Xi）的全職會員[52]。二十世紀90年代，邁克爾遜成為國際無人系統協會（英語：Association for Unmanned Vehicle Systems International）（AUVSI）董事會的一員，並出任主席一職[53]。1998年，邁克爾遜榮獲國際無人系統協會授予的無人系統業界內的最高獎項─先鋒獎[54]。邁克爾遜還是2001年倍耐力獎（英語：Pirelli Internetional Award）的獲得者，表彰其在科學文化傳播領域的突出貢獻[55]。由於發明了多模態電子機械昆蟲，邁克爾遜亦獲得最高倍耐力獎金─25,000歐元[56]。

業餘愛好

1997年，邁克爾遜修建了其第一座全自動的海生水族館，並在其內種植、繁衍了多種其收集的珊瑚。自此，邁克爾遜開始致力於海生水族館的設計以及珊瑚的繁殖。自1969年始，邁克爾遜成為國際潛水教練協會（英語：National Association of Underwater Instructors）（NAUI）授權的水肺潛水員，並是加勒比海以及太平洋的業餘潛水員，曾對多個船隻殘骸完成下潛任務，並研究了採集及傳送海洋生物的有效方法[57]。邁克爾遜亦製造並試飛了單座載人旋翼機N8489B的試驗機，並因此成為美國聯邦航空總署（FAA）授權的該機的機械工程師和駕駛員[58][59]。

 
邁克爾遜在喬治亞羅馬的Richard B. Russell機場試飛其研發的旋翼機

在喬治亞理工學院利用地面滲透雷達監測天然氣泄漏、地面空洞以及地底礦藏的工作，使得邁克爾遜對如何在考古學中應用高科技技術產生了興趣。自1995年始，他先後六次組織了在土耳其、伊朗邊界軍事區的考古行動，並在土耳其軍隊的陪同下，搜索早期東安納托利亞地區（英語：Eastern Anatolia Region）的古老人類文明遺蹟[60][61]。邁克爾遜因此創立了501（c3）非盈利公司，以在考古學中應用非傳統考古技術[62]。

1986年，邁克爾遜修完了房屋修建管理課程，並建造其第一座房屋。隨後，在為喬治亞理工學院工作的同時，邁克爾遜監督修建了位於喬治亞伍德斯托克小鎮的一座教堂[63]。2013年，邁克爾遜在佐治亞北部山區設計並監督修建了自己的又一座全鋼筋結構、水泥地基及水泥外殼的房屋[64]。

邁克爾遜曾是美國童軍的一員，一直致力於該組織的建設與發展。年輕時，邁克爾遜是位於弗吉尼亞州亞歷山卓981團的星級童軍，並成功成為聖劍盟（英語：Order of the Arrow）（OA）的一員。後來，他榮獲了全美最大團，470團 （Amangamek Wipit（英語：Scouting in Washington, D.C.）），兄弟成員的資格，並參與了諸如 「費蒙特童軍牧場（英語：Philmont Scout Ranch）（1967）」之類的活動。受父親的影響，邁克爾遜的兩個兒子都是鷹級童軍，被授予金、銀鷹掌。目前，邁克爾遜是美童軍8880團[65]的指導員[66]。

邁克爾遜感興趣於各類語言及語法，不僅是日常生活語言，亦包括計算機語言。他曾為本科生教授Fortran語言，並自學了BASIC、Forth，以及其他各類組合語言以支持其研究的需要。他為美軍方的環境及雷達操作模擬器（Environment and Radar Operation Simulator）設計了目標處理單元。該項目要求為高頻處理器（10 MHz）設計硬件及程式語言。在當時，這兩項技術還未曾有人問津[67] [68] [69]。至於日常交流語言，邁克爾遜精通英語，西班牙語及土耳其語。

媒體活動

 
1995年國際空中機械人大賽期間，邁克爾遜接受美國科學前沿Alan Alda的採訪。[70]

邁克爾遜先後被各大知名雜誌（如彭博商業周刊、大眾機械（英語：Popular Mechanics）、科學美國人、高等教育紀事報）、電台（如全國公共廣播電台、美國軍中廣播、美國科學促進會）以及電視頻道（如美國科學前沿（英語：Scientific American Frontiers）[70]、探索頻道、有線電視新聞網、英國廣播公司、美國廣播公司、哥倫比亞廣播公司、國家廣播公司、福斯廣播公司）採訪[71]。全世界範圍對機械人，尤其是作戰機械人的關注使得各電視台製作了一系列的節目介紹邁克爾遜的工作。其中，電視節目發明之外在其第1008期中開闢了邁克爾遜技術生涯專題，介紹並闡述了他的一系列研究內容，如無人飛行器，國際空中機械人大賽，基於多模態電子機械昆蟲的火星探索，以及珊瑚自主繁殖等[72]。邁克爾遜在各大電視節目，尤其是介紹國際空中機械人大賽的電視節目中出現，如探索與發現欄目的「Airbots」等[73]。邁克爾遜經常被各大介紹國際空中機械人大賽及其相關技術在軍事、民用方面應用的新聞媒體援引[74][75]。

隨着空中機械人在海灣戰爭中的大量使用，公眾對該領域的關注達到了高潮。邁克爾遜開始出現在各大系列節目及專題中，如公共電視網NOVA的「會飛的間諜」[76]，英國廣播公司的專題「推翻薩達姆的七種方法」等[77]。由於其在空中機械人研究方面的貢獻，邁克爾遜在喬爾·諾拉克[78]的科幻小說「Soft Target: The Air」（2007年）中被塑造成其中的角色「邁克爾·C·羅伯遜」。在該書中，邁克爾·C·羅伯遜是喬治亞理工研究院的工作人員，發明了多模態電子機械昆蟲。而在實際生活中，邁克爾遜正是多模態電子機械昆蟲的實際發明人。另外，多模態電子機械昆蟲也出現在喬爾·諾拉克的另一部科幻小說「Target Acquired」（2003年）中[79]。

專利

部分論文

  • 「Test and Evaluation for Fully Autonomous Micro Air Vehicles,」 The ITEA Journal, December 2008, Volume 29, Number 4, ISSN 1054-0229 International Test and Evaluation Association, pp. 367–374
  • 「Very small flying machines,」 2006 Yearbook of Science & Technology, McGraw-Hill, New York, ISBN 0-07-146205-8, 2006, pp. 341–344
  • 「Novel Approaches to Miniature Flight Platforms,」 Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers, Vol. 218 Part G: Journal of Aerospace Engineering, Special Issue Paper 2004, pp. 363–373
  • 「Beyond Biologically Inspired Insect Flight,」 von Karman Institute for Fluid Dynamics RTO/AVT Lecture Series on Low Reynolds Number Aerodynamics on Aircraft Including Applications in Emerging UAV Technology, Brussels Belgium, 24–28 November 2003
  • 「The Entomopter,」 Neurotechnology for Biomimetic Robots, ISBN 0-262-01193-X, The MIT Press, September 2002, pp. 481–509
  • 「Autonomous Vehicles,」 Proceedings of the IEEE, Vol. 84, No. 8, August 1996, pp. 1147–1164
  • 「Feasibility of Applying Radio-Acoustic Techniques to Non Line-of-Sight Sensing,」 AIAA Journal of Aircraft, Vol. 33, No. 2, March – April 1996, pp. 260–267
  • 「Tracking of the Florida Manatee,」 ISA Transactions, Vol. 21, No. 1, 1982, pp. 79–85

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外部連結

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