厲害了!重大學生研發出個「小迪」,能爬坡上坎送貨上門

掃地機器人、醫療機器人、物流機器人、3D打印機器人……如今,人工智能已逐漸應用到一些醫療、家居等領域,引領了新的生活方式和發展趨勢。

一些讀者反映,在入住率較高的大型社區以及高校、寫字樓,排長隊取快遞的現象還是比較突出,能否發明一款機器人,實現將快遞送貨上門?

日前,記者瞭解到,重慶大學電器學院學生研發出機器人“小迪”,該機器人能精確的識別環境變化、爬樓越障、乘坐電梯等,可跟人行走也能自動送貨上門,在技術上實現了新的突破,為解決“物流最後一公里”進行了新的探索。

厲害了!重大學生研發出個“小迪”,能爬坡上坎送貨上門

厲害了!重大學生研發出個“小迪”,能爬坡上坎送貨上門

提供更好的體驗想分一杯羹

國家郵政局近日發佈了《2017年郵政行業發展統計公報》,其中數據顯示,2017年快遞業務量突破400億件同比增長28%;快遞業務收入完成4957.1億元,同比增長24.7%。

“我們做了調查,快遞最後一公里配送用時,一般佔到總配送時間45%,配送費用佔總配送費用的30%—45%。”“小迪”機器人研發團隊負責人楊鴻城表示,從賣家發貨到買家簽收為一個完整的配送過程,而快遞配送點到買家簽收的這個過程被稱為“物流最後一公里”。

目前,市場上常見的“物流最後一公里”配送有四種模式:一種是眾包物流,它像滴滴打車和Uber打車一樣,兼職/全職配送員的運力眾包一鍵發訂單入配送池,配送員搶單分單,定位調度,輕鬆結算,只要下載軟件人人就都是快遞員;第二種是無人機配送,但這種方式成本高,技術也不是很成熟;第三種是快遞點自取,一般居民小區以及高校都有這種配送模式,但遇到取件高峰期排隊時間長,用戶體驗較差;最後一個是智能快遞箱,這種方式佔用空間大,無法大規模使用,且常有快遞滯留,對公共資源造成了浪費。

“快遞業是巨大的市場,全年超過400億件快遞,只有200多萬快遞員,顯然運力不足。”楊鴻城表示,研發“小迪”一方面是想提供更好的體驗,其次也是想進軍物流行業,分一杯羹。

速度快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。“阿里小G”走在路上,能精確的識別環境變化,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、運動規劃等多項關鍵智能技術,陸續正在更多場景運行。在“阿里小G”正式推出後,京東物流機器人也宣佈亮相。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。到達配送點後,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,我們研發的小迪時速更快,可達到12km/h,可自動跟人行,可以搭乘電梯。小迪最大的亮點在於還能爬樓梯、能保持水平姿態,這是目前市場上機器人不具備的特點。”楊鴻城告訴記者,小迪可實時檢測各部位與樓梯的水平距離及垂直距離,可爬樓梯,同時,機器人的電動推杆具有自由伸縮功能,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,小迪的送貨架能保持水平。”

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跟人行走、避開障礙……小迪還有這些功能

楊鴻城表示,小迪還有自動跟蹤人行走功能,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,設置完成後,機器人便能跟著特定跟蹤對象運動,並根據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,可以使機器人一路跟隨用戶到達指定目的地。

此外,小迪還有自主導航功能。機器人支持在手機APP界面實現一鍵定位功能,按下定位功能按鍵後,機器人根據自己定位數據和手機的定位數據,結合指南針的方向數據,自動把前進方向對準用戶,然後向用戶行進,實現了初步的定位循跡功能。加入地圖數據庫,實現全程自主導航。

“小迪還有自動避障功能,通過激光雷達感知周圍環境,機器人遇到障礙物會自動繞行。”楊鴻城說,機器人通過激光雷達掃描周圍環境,通過返回的距離數據完成環境建模,由團隊自主研發的“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於安全距離時,機器人會自動停下。

厲害了!重大學生研發出個“小迪”,能爬坡上坎送貨上門

已申請發明專利 正在研究樓內導航

“我們的核心技術在於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上,目前已經申請發明專利。”團隊成員表示,貨架上的傳感器經過團隊自助編程,使得貨架能在整個配送環節保持水平,未來有望應用到外賣服務上。

團隊成員表示,在迭代產品中,小迪擁有的功能將會更多,而實現這些功能的技術也已經形成。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生誤拿現象;實現紅綠燈識別,讓機器人遵守交通規則,避免機器人和行人、其他車輛發生碰撞;安裝機械手臂,實現自動搭乘電梯,提高送貨效率等。

“大部分技術都已經成熟,操作起來很簡單。但是機器人進入樓層後是沒有系統導航的,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,機器人進入樓層後需要自助導航,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。“目前室內導航的技術也相對成熟,機器人進入無法導航的區域後,可打開室內導航功能,讓其根據現場環境,即時繪圖,為自己導航。”

將在高校和部分成熟社區推廣

“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進行推廣。同時,基於小迪的核心競爭力,研發團隊成立了重慶郎拓科技有限公司,希望進一步融資,把產品推向市場。

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;第二階段開發超市配送機器人,外賣機器人;第三階段開發智能嬰兒車,智能輪椅、餐廳服務機器人等,“這些都是基於機器人的爬坡功能和平衡功能進行的開發,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。”楊鴻城說。

對話:

取快遞體驗不好萌生研發機器人

記者:怎麼會想到研發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,裡面有很多貨架。快遞到倉後,工作人員會給你發一條短信,短信裡會告知快遞在哪一個貨架,根據編碼自己去找。找到後,拿身份證或者學生證,在出口拍照取證,然後才能帶走快遞。

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後,排隊驗證也要很久。另外,工作人員有時態度也比較惡劣。我就想到研發一個機器人,送貨上門,讓大家有更好的體驗。這個小插曲和想法對幾個朋友講後,大家一拍即合,就開始查閱相關資料。

記者:查閱資料得到哪些信息?

楊鴻城:我們發現,快遞最後一公里是物流行業的痛點。倉儲機器人、前端物流配送體系都相對完善,最後一公里配送佔據了過多時間和成本。比如,取快遞的體驗不好,我和同學們就不願意去拿,經常快遞到了幾天也不去取,這就會增加他們的倉儲量,倉儲量大,找快遞更難找、體驗更差,大家就更不願意去取快遞,這就形成了一個惡性循環。

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

記者:機器人自行坐電梯,你怎麼看待這項技術?

楊鴻城:現階段市面上機器人坐電梯基本停留於概念階段,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訊通訊,機器人通過向電梯發送指令,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,因為電梯已經安裝好了,再要建立與機器人之間的聯繫,不太可能,這種方式只適用於新建電梯;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。

專家觀點:

重慶大學電氣工程學院教授侯世英:

需解決配送費用誰承擔問題

機器人是一些行業選用的重要工具,也應該是解決快遞配送最後一公里的發展趨勢。但是為何機器人送快遞上門遲遲沒有實現?這並不是技術上的難題,關鍵在於最後一公里配送費用應該誰來承擔。研發機器人以及機器人送貨上門是要產生成本的,這部分費用讓消費者出,有難度。讓商家出,也不太願意,這就導致了送貨上門遲遲沒有實現。

目前,最後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。

“小迪”可爬樓梯、能跟人行走、識別障礙、貨架保持水平等都是優勢。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於識別,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。


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