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重大學生造快遞機器人?能翻越路障還能爬樓梯

2018年06月12日來源:重慶商報

近日,記者了解到,重慶大學電器學院學生研發(fā)出物流快遞機器人“小迪”,該機器人能精確地識別環(huán)境變化,能爬樓越障、乘坐電梯等自動送貨上門,技術上實現(xiàn)了新的突破,有效地打通了物流“最后一公里”。

“快遞業(yè)有巨大的市場,全年超過400億件快遞,只有200多萬快遞員,顯然運力不足。”研發(fā)團隊負責人楊鴻城表示,研發(fā)“小迪”就是想進軍物流業(yè),分一杯羹。

能翻越路障還能爬樓梯

2016年9月,阿里巴巴的物流機器人“阿里小G”正式亮相?!鞍⒗镄”走在路上,能精確地識別環(huán)境變化,避開小的障礙物。在自己乘坐電梯時,它還能感知電梯的擁擠程度,不會跟人搶電梯。

目前,小G應用了自主感知、智能識別、運動規(guī)劃等多項關鍵智能技術,陸續(xù)在很多場景運行?!鞍⒗镄”推出后,京東物流機器人也宣布亮相。目前,該機器人能夠檢測到前方行人車輛,遇到行人、寵物、車輛等障礙物,可以進行避障,繞路行駛;遇到十字路口,還能識別紅綠燈做出相應行駛決策。到達配送點后,機器人會短信通知買家前來取貨,但無法送貨上門。

“與京東物流機器人和阿里小G相比,我們研發(fā)的‘小迪’時速更快,可達到12km/h?!〉稀畲蟮牧咙c在于還能爬樓梯、能保持水平姿態(tài),這是目前市場上機器人不具備的特點。”楊鴻城告訴記者,“小迪”爬樓梯時可實時檢測各部位與樓梯的水平距離與垂直距離。同時,機器人的電動推桿具有自由伸縮功能,還能翻越路障,“‘小迪’自重25kg,運載能力30kg,爬樓速度5s/階,有6條腿,3條腿為一組,在整個運行過程中,送貨架能保持水平?!?

能跟人行走還能自主導航

楊鴻城表示,“小迪”還有自動跟人行走功能,用戶在使用機器人之前,需先用機器人身上的攝像頭拍攝一張圖片,在圖片中選取機器人跟蹤的對象,設置完成后,機器人便能跟著特定跟蹤對象行走,并根據(jù)對象離機器人的遠近自動調整速度。搬運較重貨物,人力難以勝任的情況下,可以使機器人一路跟隨用戶到達指定目的地。

此外,它還有自主導航功能。機器人支持在手機APP界面實現(xiàn)一鍵定位功能,按下定位功能按鍵后,機器人根據(jù)自己定位數(shù)據(jù)和手機的定位數(shù)據(jù),結合指南針的方向數(shù)據(jù),自動把前進方向對準用戶,實現(xiàn)了初步的定位循跡功能。加入地圖數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)全程自主導航。

“‘小迪’還有自動避障功能,通過激光雷達感知周圍環(huán)境,機器人遇到障礙物會自動繞行?!睏铠櫝钦f,機器人通過激光雷達掃描周圍環(huán)境,通過返回的距離數(shù)據(jù)完成環(huán)境建模,由團隊自主研發(fā)的“最大道路概率搜索”算法,能夠很好地識別周圍障礙物,遇到障礙物會自動繞行;當有障礙物離機器人的距離小于安全距離時,機器人會自動停下。

“小迪”擁有的功能將會更多

“我們的核心技術在于讓機器人爬樓梯和貨架保持水平,大部分時間也用在了這兩項技術的研發(fā)上,目前已經(jīng)申請發(fā)明專利。”團隊成員表示,貨架上的傳感器經(jīng)過團隊自主編程,使得貨架能在整個配送環(huán)節(jié)保持水平,未來有望應用到外賣服務上。

團隊成員表示,在迭代產(chǎn)品中,“小迪”擁有的功能將會更多,而實現(xiàn)這些功能的技術也已經(jīng)形成。比如,驗證碼開箱,確保貨物或者快遞、外賣等在配送過程中不會被路人惡意損壞、盜取,同時還能保證不會產(chǎn)生誤拿現(xiàn)象;實現(xiàn)紅綠燈識別,讓機器人遵守交通規(guī)則,避免機器人和行人、其他車輛發(fā)生碰撞;安裝機械手臂,實現(xiàn)自動搭乘電梯,提高送貨效率等。

“大部分技術都已經(jīng)成熟,操作起來很簡單。但是機器人進入樓層后是沒有系統(tǒng)導航的,且每棟樓的結構也不一樣,這為機器人配送增加了難度,也是我們正在研究的問題?!?楊鴻城告訴記者,機器人進入樓層后需要自助導航,這就要求機器人對樓房的結構熟悉,需要人工編程、繪圖,讓機器人自主識別路線?!澳壳笆覂葘Ш降募夹g也相對成熟,機器人進入無法導航的區(qū)域后,可打開室內導航功能,讓其根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境,即時繪圖,為自己導航?!?

將在高校和部分成熟社區(qū)推廣

“只要設定好送貨地點以及預定的送貨時間,小迪就能將快遞送到買家手中,為用戶帶來更優(yōu)質的體驗。”楊鴻城表示,小迪機器人首先將在高校和部分成熟的社區(qū)進行推廣。同時,基于小迪的核心競爭力,研發(fā)團隊成立了重慶郎拓科技有限公司,希望進一步融資,把產(chǎn)品推向市場。

楊鴻城表示,第一階段他們希望和多家物流公司合作,推廣物流機器人的使用;第二階段開發(fā)超市配送機器人、外賣機器人;第三階段開發(fā)智能嬰兒車、智能輪椅、餐廳服務機器人等,“這些都是基于機器人的爬坡功能和平衡功能進行的開發(fā),有較大的市場空間。目前我們正在積極尋找投資,希望公司順利成長起來?!睏铠櫝钦f。

對話

取快遞感覺特別不舒服 大學生發(fā)明機器人

記者:怎么會想到研發(fā)一個送快遞的機器人?

楊鴻城:大三時,有一天中午在學校取快遞,體驗特別不好。自己在貨架上找了20多分鐘,把貨架都翻遍了都沒有找到。工作人員比較忙,也沒有理我。當天晚上又去找,工作人員翻了很久才找到,感覺特別不舒服。

學校的某快遞取件地是一個特別大的倉庫,里面有很多貨架。快遞到倉后,工作人員會給你發(fā)一條短信,短信里會告知快遞在哪一個貨架,根據(jù)編碼自己去找。找到后,拿身份證或者學生證,在出口拍照取證,然后才能帶走快遞。

其實,這種模式有幾個問題:一是快遞多,取快遞的人也多,會導致快遞位置的變化;二是,即使找到自己的快遞后,排隊驗證也要很久。另外,工作人員有時態(tài)度也比較惡劣。我就想到研發(fā)一個機器人,送貨上門,讓大家有更好的體驗。把這個想法給幾個朋友講后,大家一拍即合萌生研發(fā)機器人的想法。

記者:快遞最后一公里是物流行業(yè)的痛點?

楊鴻城:我們發(fā)現(xiàn),快遞最后一公里是物流行業(yè)的痛點。倉儲機器人、前端物流配送體系都相對完善,最后一公里配送占據(jù)了過多時間和成本。比如,取快遞的體驗不好,我和同學們就不愿意去拿,經(jīng)??爝f到了幾天也不去取,這就會增加他們的倉儲量,倉儲量大,快遞更難找、體驗更差,大家就更不愿意去取快遞,這就形成了一個惡性循環(huán)。

目前市面上雖有快遞機器人,但是這些機器人仍然處于概念階段。所以,我們覺得有機會,且有市場。

記者:機器人自行坐電梯,你怎么看待這項技術?

楊鴻城:現(xiàn)階段市面上機器人坐電梯基本停留于概念階段,可操作性不大。目前有兩種方式可讓機器人坐電梯:一種是機器人和電梯之間的無線通訊,機器人通過向電梯發(fā)送指令,電梯再將其送到想要到達的樓層。第二種是安裝機器視覺和機械臂,用物理方式結合人工智能讓其完成跟人一樣的動作,自己選擇想要達到的樓層。

第一種方式推廣難度大,因為電梯已經(jīng)安裝好了,再要建立與機器人之間的聯(lián)系,不太可能,這種方式只適用于新建電梯;第二種方式在技術上是可行的,機器人有了視覺功能,再給其安裝機械臂,就能自行乘坐電梯。

聲音

需解決配送費用 誰承擔問題

機器人是一些行業(yè)選用的重要工具,也應該是解決快遞配送最后一公里的發(fā)展趨勢。但是為何機器人送快遞上門遲遲沒有實現(xiàn)?這并不是技術上的難題,關鍵在于最后一公里配送費用應該誰來承擔。研發(fā)機器人以及機器人送貨上門是要產(chǎn)生成本的,這部分費用讓消費者出,有難度;讓商家出,也不太愿意,這就導致了送貨上門遲遲沒有實現(xiàn)。

目前,最后一公里的配送費用實際上是由消費者買單,消費者自行到快遞點取快遞也是需要勞動力的,只是這部分勞動力往往被忽略。不少人覺得就下樓散步的時間,順便就把快遞拿回家了。如果讓機器人送貨上門,讓消費者投幣,估計推廣起來有難度。

就“小迪”而言,這款機器人可爬樓梯、能跟人行走、識別障礙、貨架保持水平等都是優(yōu)勢。但是要真正做到送貨上門,還需要在機器人內部嵌入小程序用于識別,外部再做一個手臂。另外,在運貨途中,快遞和機器人本身是否會被盜取,會不會有人搞破壞都不清楚。不過,這些問題都可以對機器人進行改進,比如安裝報警裝置、設置密碼鎖等。