Zipline’ın ABD şehirlerinin çevresindeki insansız hava aracıyla teslimat sistemi nasıl çalışıyor?

Zipline’ın ABD banliyölerinde nasıl çalıştığı

Hafif bir pervane sesiyle, beklediğimiz haber geldi: Çimlerle kaplı bir tepe noktasında, sahte bir banliyö arka bahçesinin yanında bulunan düzgün beyaz bir kutu gökyüzünden düşüyor. Bu kutu, yaklaşık 260 metre yukarıda duran bir drone ile bağlı ve bu bağlantı, bulutlu gökyüzüne karşı neredeyse görünmez. Yemek tabağı büyüklüğündeki bir pervane, kutunun havada dengelenmesini sağlıyor ve ardından dört küçük gri yüzgece oturuyor.

Teslimat burada. Bu sadece bir tanıtım, ancak aynı temel sistem her gün binlerce kez Arkansas’ta ve Texas’ın mahallelerinde çalışıyor; Zipline, bu drone-kutu kombinasyonlarını kullanarak Chipotle burrito kasesi veya kedinin özel maması gibi ürünleri insanlara ulaştırıyor.

Zipline’ın teknoloji yöneticisi Keenan Wyrobek, beni drone-kutunun yanına götürüyor ve kapaklarını açarak yalıtımlı, karbon fiber panelli iç kısmını gösteriyor. Eğer bir yerel fırın olsaydık, sandviçleri drone ile teslim etmek için böyle yüklersiniz. Teslimat sırasında, alttaki kapılar açılır ve kutunun içinde bulunan her şey yaklaşık 1 inç aşağıya düşerdi. Bu basit, güvenli ve kolay olması amaçlanıyor. Wyrobek kapıyı kapatıyor. Kullanıcıların çoğu bunu doğru yapıyor.

Eğer bir hata yapsaydık, elektrik motoru homurdanır ve kırmızı ışık yanardı. Ancak her şey yolunda. Geri çekiliyoruz ve kutu yükselerek drone’un içine giriyor ve drone uzaklaşıyor. Tipik bir dört pervaneli dronun çıkardığı gürültüyü bekliyordum, ancak bu ses gelmiyor.

Bu test merkezinde, San Francisco’nun güneyindeki bir çiftlikte, Zipline gerçek uçan robotları sergiliyor. CEO Keller Rinaudo Cliffton diyor ki: “Bu, çok sayıda teknik sorunu çözmeyi gerektiriyor. Menzil için aracın aerodinamik olarak verimli olması gerekiyor. Güçlü bir bataryaya ihtiyacınız var. Ayrıca özel elektrik motorlarına ihtiyacınız var.”

Belki de bu gelecek artık mümkün. Bir ondan fazla yıldır drone teslimatı, teknoloji endüstrisinin en kolay alay konusu olmuştur: asla hizmete girmeyen tanıtım. Zipline’a göre, şirketin dünya çapındaki ağı, çoğunlukla daha önce kullandığı sabit kanatlı uçaklarla kurulmuş ve 130 milyon otonom mil yol kat etmiş ve 2.5 milyondan fazla ticari teslimat yapmış. Ayrıca Federal Havacılık İdaresi’nin (FAA) önerdiği Part 108 kuralı, drone teslimat şirketlerine uçuşlar için daha net bir yol sağlayabilir. Burada test edilen şey, bu uçakların arka bahçeleri bulmakta yeterince hassas olup olmadığı, mahalle havasını paylaşmak için yeterince güvenli olup olmadığı ve istenip istemediği.

Bir ondan fazla yıl önce Zipline’ın dronları farklı bir teslimat yapıyordu: Gana ve Ruanda’daki metropol alanlar ile uzak klinikler arasında laboratuvar örnekleri ve kan ürünlerini taşıyordu. Bu hizmet, manyetik bir fırlatma sistemiyle başlatılan, küçük uçaklara benzeyen sabit kanatlı dronları kullanıyordu. Yüklerini paraşütle bırakıyorlardı ve ardından uçak gemisindeki gibi kuyruk kancaları ve çekme hatlarıyla yakalanıyorlardı.

Bu hizmet hala birçok kişiye yardımcı oluyor. Gana’daki tesislerde, Zipline ile çalışan kliniklere göre aşı “stoksuzluğu” %60 daha azdı. 2022’de Ruanda’daki araştırmacılar, Zipline tarafından dağlık alanlara taşınan kan ürünlerinin kamyonlarla taşınanlardan 1 saat 30 dakika önce geldiğini ve bu durumun kayıp oranlarında %67 azalmaya yol açtığını tespit ettiler.

Bir ondan fazla yıldır drone teslimatı, teknoloji endüstrisinin en kolay alay konusu olmuştur.

Bu fırlatma ve yakalama sistemine sahip dronlar ve paraşütlü bırakmalar, uzun mesafeli görevler ve iki park yeri büyüklüğündeki bir alana teslimat için tasarlanmıştı. Bu, Kuzey Amerika banliyölerinde teslimat yapmak için uygun değil; çünkü teslimatın bir koltuğun büyüklüğündeki bir hedefe ulaşması gerekiyor. Zipline’ın uçakları daha uzağa gitmek zorunda olmasa da, çok daha hassas olması gerekiyordu. Şirketin yeni bir drone’a ihtiyacı vardı.

Bir dronun menzili bataryalarına bağlıdır, ancak gerçekte menzil, ağırlık ve taşıma kapasitesi aynı sorundur. Daha küçük bir hedefe ulaşmak için dronun havada durması gerekirken, bu da daha fazla pervaneye ve daha fazla güce ihtiyaç duyulmasına neden olur; özellikle de dron rüzgarla veya diğer hava koşullarına karşı koyarak aynı yerde kalmaya çalışıyorsa. Zipline’ın optimize etmesi gereken şey yük kapasitesiydi. Wyrobek’in dediği gibi: “Aldığınız her gram, teslim edebileceğiniz bir gramdır.”

Ekip, dronun yere inmesini veya yere yakın uçmasını istemedi çünkü bu gürültülü ve daha tehlikeliydi. (Zipline’ın yöneticileri, rakip drone teslimatlarının ağaçların altından geçerek toprak kiken yükselten veya kutuları göletlere düşüren videoları gösterdi). Dronlar, Google’ın yan kuruluşu Wing gibi, bir tel üzerinde teslimat yapabilirdi, ancak Zipline ekibi, rüzgarın yükü hedeften uzaklaştırabileceği endişesini taşıyordu.

Zipline, alışılmadık bir çözüm buldu: kutuya da pervaneler takıldı. Yukarıdaki drone kaldırma sağlıyor, teli açıp kapatarak manevra yaparken, alttaki kutu iticilerle hareket ediyor ve hedefini bulmak için iki kızılötesi kamera ve geniş açılı renkli bir kameradan yararlanıyor. Zipline’ın ürünler için sorumlu müdürü olan Zoltan Laszlo diyor ki: “Farklılıkları ayırt edebiliyor, düz beton ile yüzme havuzunu bile.”

Çoğu dron, küçük, hızlı dönen bıçaklarla gürültülü ve yüksek sesli bir ses çıkarır. Zipline’ın daha büyük, daha yavaş dönen özel olarak tasarlanmış bıçakları sesi daha düşük frekanslara indiriyor. Cliffton diyor ki: “Rakiplerimizden altı kat daha sessiziz. Ayrıca bunu mümkün olduğunca yükseğe yerleştirdik.” Bu, komşular için daha az rahatsız edici olmasını sağlıyor.

Sonuç olarak Zipline, bir dönüştürücüye veya 1960’ların dizisi Thunderbirds’e benzeyen bir drone ortaya çıkardı. İleri doğru uçarken, dronun kanatlarından çıkan pervaneler makas gibi kapanıyor ve arka pervanesi onu ileri itiyor. Havada dururken, aşağı bakan pervaneler X şeklinde açılıyor ve arka pervane duş başı gibi dönerek daha hassas kontrol sağlıyor. Ancak kullanıcılar sadece küçük bir kutu görüyor.

Slick havacılık mühendisliği tek başına bir drone teslimat şirketi yaratmaya yetmez. Dronlar genellikle tek seferlik, 10 pounddan az ağırlıktaki teslimatları yapar; bu da çoğu kişisel sipariş için yeterlidir, ancak kamyonlar tek seferde binlerce pound taşıyabilir. Binlerce dron sorununu çözmek yerine, tek bir kamyon sorusunu çözmek daha kolaydır. ABD’de Amazon günde 1.6 milyon paket teslim ediyor. Bu, çok sayıda robot anlamına geliyor.

Dronlar, Amerikanların anında tatmin arzusunu sürdürürken aynı zamanda bazı kısa teslimatları değiştirmek için daha verimli bir yol olabilir, ancak daha fazla dron lojistiği gerçek bir sorun haline getirir. Teslimat şirketlerinin perakendecilerden doğru siparişleri yüklemeleri, dronları şarj etmeleri ve tüm uçakların bir şeylere çarpmamasını veya birbirine çarpmamasını sağlamaları gerekir.

Giuseppe Loianno, Berkeley Üniversitesi’ndeki Agile Robotics and Perception Lab direktörü, aynı sorunun daha geniş bir şekilde ortaya çıktığını söylüyor. “Bazı yaratıcı ve çekici fikirler var,” diyor. “Ancak bu fikrin teknolojisi ve düzenlemesi bir araya gelmiyor.”

Chase Murray, Buffalo Üniversitesi’ndeki Structure for Outdoor Autonomy Research drone tesisinin direktörü, aynı sorunu görüyor. “İlginç fikirler var,” diyor. “Ancak bu fikirlerin teknolojisi ve düzenlemesi bir araya gelmesi zor.”

Yasal durum hala şekilleniyor. Şu anda Zipline ve benzeri şirketler, ticari drone uçuşları için sınırlı onaylar ve izinler almak zorunda kalıyor. FAA’nın önerdiği Part 108 kuralı, bu tür operasyonlar için daha geniş bir çerçeve sağlayacak. Şu anda Zipline, tüm ABD uçuşlarını iki uzak operasyon merkezinden yönetiyor. Ancak çok sayıda droneyu Amerikan şehirleri ve banliyölerinde çalıştırmak, daha yakın bir “hava alanı işletim sistemi” gerektirecektir. Düzenleyiciler, NASA araştırmacıları ve sektör bu tür bir sisteme hala çalışıyorlar.

Zipline geleceği inşa ediyor. 2025’in sonlarında şirket, San Francisco Uluslararası Havaalanı yakınındaki üretim tesisini üç katına çıkardı. Şimdi, yüksek tavanlı, parlak aydınlatmalı ve çok sayıda karbon fiber çerçeve ve polipropilen gövde parçası bulunan devasa bir tesis var; bu tesis yılda 15.000 drone üretebiliyor.

Bu üretim tesisinin uzak bir köşesinde, neredeyse tamamlanmış dronlar bulunuyor. Şu anda kullanılan EV2 modeli yerini daha yeni EV3 modeline bırakıyor. Diğer farklılıkların yanı sıra, eski dronlarda üst gövde alt kısma vidalarla bağlanırken, yeni modellerde plastik mandallar kullanılıyor. Üretim, montaj ve kalite müdürü Lauren Lacey, bu parçaların bir araya getirilmesinden sorumlu. Lacey, polipropilenin vidaların etrafında kırıldığı için yeni mandalların daha iyi olduğunu söylüyor ve ekibin küçük bir anahtar kullanarak mandalları açabiliyor.

Ancak Lacey’nin favorisi dorsal fin.

Bu fin sadece şarj ünitesine takılmıyor, aynı zamanda kutunun içindeki teli de gizliyor. Lacey, babasının Harrier’ın ilk operasyonel dikey kalkış ve iniş (VTOL) uçağının baş mühendisi olduğunu söylüyor. Babası, VTOL’un en zor kısmının iniş olduğunu çok iyi biliyordu. Zipline dronları yere inmek yerine yükselerek uçuyor; bu da rüzgarın onu yere değil şarj ünitesine doğru itmesini sağlıyor. İniş tehlikeli olduğunda, çözüm budur: asla yapmayın. Lacey’nin babası, rüzgarlı koşullarda bile uçabildiklerini söylediğinde, “Vay canına!” diye tepki verdiğini söylüyor.

Lacey de aynı şekilde düşünüyor. Fin’e dokunuyor. “Bu çok zeki,” diyor. “Harika. Güzel.” Biraz daha montajdan sonra bu drone, binlerce tane gibi diğer yerlere gönderilecek ve mahalleler arasında uçacak, böylece gökyüzü teslimatının normalleşmesini sağlayacak.