建立人機(jī)通行規(guī)則，提高通行效率

自2020年初，新冠疫情的催化使得餐飲配送機(jī)器人的市場規(guī)模迅速爆發(fā)，送餐模式由傳統(tǒng)的人力送餐轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C(jī)協(xié)作送餐。通過幫助餐廳節(jié)省人力、降本增效、增加新的營銷賣點(diǎn)等價(jià)值體現(xiàn)，送餐機(jī)器人在市場上得到了大量認(rèn)可。但是，我們也能聽到一些質(zhì)疑的聲音：在午市或晚市的用餐高峰期，機(jī)器人在道路上可能發(fā)生阻擋顧客或服務(wù)員的現(xiàn)象，造成顧客體驗(yàn)不佳以及人機(jī)協(xié)同工作無法達(dá)到最優(yōu)效率?？梢?，高峰期的通過性問題是行業(yè)痛點(diǎn)之一。

行人和機(jī)器人相遇時(shí)如何才能實(shí)現(xiàn)通行效率最大化?一百多年前，為了維持行人和車輛的通行秩序、提高道路通行效率，第一個(gè)現(xiàn)代意義上的“紅綠燈”問世，并在使用過程中逐漸形成了一整套的交通規(guī)則。不言而喻，在人和機(jī)器人之間建立一套通行規(guī)則也會是提高室內(nèi)配送場景下高峰期人機(jī)通行效率的有效方法。

在人來人往的餐廳中，當(dāng)行人和送餐機(jī)器人正面相遇時(shí)，機(jī)器人若可以將自己的行走意圖可視化傳達(dá)出來，行人就可以合理規(guī)劃自身的行走方向，進(jìn)行最優(yōu)路徑選擇。機(jī)器人也可以主動選擇后退來避讓行人。在技術(shù)層面，通過激光投影和聲音、表情、燈光等多模態(tài)交互的融合能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的設(shè)想，將機(jī)器人行走意圖反饋和傳達(dá)出來，最終實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器人之間的路權(quán)分配。

我們還可以看到這樣一種現(xiàn)象，當(dāng)機(jī)器人后方來人時(shí)，市面上現(xiàn)在的送餐機(jī)器人是無法知曉的，也就不會進(jìn)行避讓，在狹窄的過道中人只能被動等待。如果賦予機(jī)器人后向感知能力，機(jī)器人好像裝上后視鏡一樣能夠識別到后方來人并且主動向側(cè)前方移動，給后方的行人讓出通道。這樣行人可以快速通過，減少通行時(shí)間。

激光投影、定位導(dǎo)航、圖像識別、視覺感知、多傳感器融合、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)手段成為人機(jī)通行規(guī)則中的重要部分。普渡科技近日推出的新品“巧樂送”，克服行業(yè)技術(shù)瓶頸，通過建立人機(jī)通行規(guī)則，確保在高峰期時(shí)段“巧樂送”和行人均能合理對擁堵做出應(yīng)對，實(shí)現(xiàn)路權(quán)分配和協(xié)調(diào)，快速通行，忙中有序，令配送效率產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

移動機(jī)器人融合機(jī)械臂，打造全自動配送

從當(dāng)前實(shí)際的送餐模式中，我們不難看出，送餐機(jī)器人幫助餐廳解決的是中間環(huán)節(jié)的菜品配送問題，而出餐口和餐桌兩個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)仍然需要服務(wù)員出餐和端菜上桌，離真正的全自動配送還有一段距離。出餐口和餐桌這兩個(gè)端點(diǎn)的自動化操作成為實(shí)現(xiàn)真正無人配送的行業(yè)瓶頸。

市面上流行的配送機(jī)器人都屬于移動機(jī)器人，用以替代人腿腳的功能，實(shí)現(xiàn)自動化行駛，完成配送的中間環(huán)節(jié)。如果要實(shí)現(xiàn)自動地從出餐口取餐以及端菜上桌，機(jī)器人則必須還要具備類似人的胳膊和手的功能，來完成抓取和放置餐盤的動作。在機(jī)器人領(lǐng)域，機(jī)械臂則被視為人的胳膊和手，通常用來完成搬運(yùn)、抓取、裝卸等動作。不難想象，如果以移動機(jī)器人融合機(jī)械臂構(gòu)成復(fù)合機(jī)器人，便能夠自動化完成從出餐口取餐到端菜上桌所有流程，不需要人工介入。

我們可以將整個(gè)過程可以理解為：機(jī)械臂在出餐口抓取對應(yīng)的菜品，放置在托盤上;當(dāng)機(jī)器人移動至餐桌旁，機(jī)械臂再將菜品從托盤上放置到餐桌上。如何讓復(fù)合機(jī)器人精準(zhǔn)完成整個(gè)自動化送餐過程，要通過以下幾個(gè)維度進(jìn)行控制：機(jī)械臂識別和抓取對應(yīng)菜品的準(zhǔn)確性;重心變化影響下機(jī)器人底盤?？康木_性;機(jī)器人運(yùn)行過程中的安全性。這在很大程度上依然依賴于圖像識別、機(jī)器人視覺、定位導(dǎo)航、多傳感器融合等技術(shù)的集成與應(yīng)用。

普渡科技研發(fā)的全自動配送機(jī)器人A1配備了能適應(yīng)80%餐盤種類的柔性夾爪，取餐精準(zhǔn)、放餐平穩(wěn)，搭載PUDU自研的激光雷達(dá)定位算法，實(shí)現(xiàn)毫米級?？烤龋С謾C(jī)械臂實(shí)時(shí)進(jìn)行最優(yōu)避障路徑規(guī)劃。A1將機(jī)械臂融入餐飲配送場景，打通出餐口到餐桌的“最后一米”，實(shí)現(xiàn)了真正的全自動配送，刷新了智能配送的新高度。

足式機(jī)器人在配送領(lǐng)域大展身手

根據(jù)移動方式的不同，移動機(jī)器人還可分為履帶式、足式和輪式，其中輪式機(jī)器人的效率最高、結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)動性強(qiáng)、對地面的損壞性小。但輪式機(jī)器人有著固有的不足，它只能在平坦、表面堅(jiān)硬的路面上行駛，對復(fù)雜地形的適應(yīng)能力較差。如遇到軟性地面(如沼澤、草地、雪地、沙地等)時(shí)，輪式機(jī)器人會發(fā)生打滑、沉陷的現(xiàn)象，也難以執(zhí)行跨階梯、跨樓層的任務(wù)。這個(gè)不足之處直接導(dǎo)致機(jī)器人無法在復(fù)雜地形中應(yīng)用，大多局限在相對平整規(guī)則的空間。

在部分特殊裝修的餐廳、小區(qū)或者戶外環(huán)境，地形并非是單一的平整地面，目前輪式配送機(jī)器人無法全面覆蓋。這時(shí)候，足式移動機(jī)器人的優(yōu)勢便顯現(xiàn)出來。足式移動機(jī)器人是模仿人或動物的下肢機(jī)構(gòu)形態(tài)而制成的，具備較高的機(jī)動能力，可適應(yīng)不同的地形，包括石子路、斜坡、草地等，也能跨越小橋、樓梯等障礙物。其中，四足機(jī)器人是一個(gè)常見的分支，也是技術(shù)難度較高的一個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域。

實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人對不同地形的高適應(yīng)性關(guān)鍵在于步態(tài)規(guī)劃和運(yùn)動控制。選擇合理的地面接觸點(diǎn)和腿部的軌跡規(guī)劃，從而防止機(jī)器人傾倒;利用合理的算法對機(jī)器人的位置和關(guān)節(jié)力矩進(jìn)行控制，從而保障機(jī)器人的動態(tài)穩(wěn)定性和高魯棒性，并減少與地面的沖擊。而商業(yè)化四足配送機(jī)器人，還要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主性，即通過集成SLAM技術(shù)，完成后續(xù)的導(dǎo)航、路徑規(guī)劃和實(shí)時(shí)避障，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主性運(yùn)動，進(jìn)而獨(dú)立完成自動化配送任務(wù)。

普渡科技是國內(nèi)輪式移動機(jī)器人領(lǐng)域的佼佼者，旗下的餐飲配送機(jī)器人在國內(nèi)外眾多餐廳實(shí)現(xiàn)了落地使用。近日，普渡科技開啟了在足式機(jī)器人領(lǐng)域的新征程，隆重推出了一款四足配送機(jī)器人D1。它不僅能在不同地形上靈活行走，還配備了自動平衡校準(zhǔn)的配送盒。D1將目光瞄準(zhǔn)了復(fù)雜地形的餐飲場景以及“最后三公里”的配送場景，成功突破配送機(jī)器人行業(yè)的地形限制瓶頸，邁出自動配送行業(yè)的一大步。

行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)助推跨越“三座大山”

“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在21世紀(jì)會成為和汽車、電腦并駕齊驅(qū)的主干產(chǎn)業(yè)?！蔽覈鴻C(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國家戰(zhàn)略的支持下，正迎來前所未有的發(fā)展契機(jī)，我們也正在步入與機(jī)器人和諧共榮的繽紛多彩新世界。商用配送機(jī)器人領(lǐng)域結(jié)出了累累碩果，幫助不計(jì)其數(shù)的應(yīng)用端企業(yè)實(shí)現(xiàn)了效能提升，同時(shí)也迎來了如技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性、高昂硬件成本、產(chǎn)品力不足等源源不斷的挑戰(zhàn)。

但我們不能否認(rèn)的是，行業(yè)始終在進(jìn)步，無人自動化配送是不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢。高峰期通過性問題、全流程自動化配送問題和地面通過性問題曾是商用配送機(jī)器人行業(yè)面臨的“三座大山”，阻礙配送機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全場景、全流程、全地形覆蓋。但是，山再高，終可越。普渡科技不負(fù)眾望給出了解決方案，跨越了“三座大山”。正是因?yàn)橛辛吮姸嘞衿斩煽萍家粯拥臉?biāo)桿企業(yè)，行業(yè)痛點(diǎn)才能被各個(gè)擊破，整個(gè)產(chǎn)業(yè)越來越壯大，人類的生產(chǎn)生活效率也終將因機(jī)器人技術(shù)成果的普及而大幅提升。

審核編輯：湯梓紅