穿梭于大街小巷的快递小哥随处可见，但最后一公里的物流成本却是商家们心里的痛。2017云栖大会北京峰会AI专场，真机智能CEO刘智勇带来无人配送机器人的技术架构的相关演讲，真机智能解决的主要是最后一公里的问题，降低物流费用并提高效率，解放快递、外卖的人力投入。
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物流行业背景
以月球的视角来看，千百年来人类都在重复做两件事情，即信息交换和物质交换。近五十年，有很多科技点的浪潮在发生，互联网——移动互联网——大数据——人工智能——机器人，但配送问题一直未得到解决，因为它需要物理的搬运，需要多种技术结合在一起才可能发生变革。
“霓虹灯下有血泪，繁华深处有冤魂”，这样的辛酸充分揭示了快递员的现状。我们希望能够带来劳动力的迁移，让机器人去做搬运工作，使人们能够工作在更有价值的岗位上。
从物流行业真实的行业背景中可以知道，一方面，中国物流成本占GDP比重18%，2018年中国即时物流成本超过1000亿，人力成本占总成本的50%。另一方面，2016年快递从业者超过230万，全国包裹为206亿个，校园包裹有7.2亿个，而仓库分拣人员仅为30万，最后一公里成本是前一千公里的5倍。
历史沿革
回顾历史越深刻，掌握未来就越深远。真机智能并不是第一家做无人配送机器人的公司，中国古代就有木牛流马的记载，所谓“木牛者，方腹曲头，一脚四足，特行者数十里，群星者20里”，翻译过来是指一群2.5km/h的四足机器人。从这个传说可以反映出该场景是有需求的，还反映出人们对美好事物的渴望。
飞跃到2013年，starship诞生了。该公司的机器人有9个摄像头、8个超声波雷达、自重20公斤、载重10公斤，没有激光雷达，速度可以达到6km/h，截止到2014年7月，已经在十多个国家完成了10W+公里的测试，这种设计是基于视觉定位的导航技术，可以达到95%自动化。
而2017年4月诞生的marble有着明显的不同，marble包含4个摄像头、双天线GPS、16线激光雷达、四轮独立驱动并且还有独立悬挂，这种设计是基于雷达的无人配送机器人，可以实现在城市环境下3D数据建模。
总体来说，无人配送机器人可以分为两大标准：一是驱动方式（差速或四轮独立），一是定位导航（视觉定位导航或雷达定位导航）。
真机的系统架构
真机智能希望为大家带来智能化的体验，我们对于快递的接收是没有掌控力的，因此我们希望提供智能化准点准时的配送方式，做到人在哪里货就送到哪里，还要降低配送费用。
真机经过了三代产品迭代，机器地盘、下位机电路、上位机操作系统、软件和算法都由全栈团队来完成，ZROS智能调度系统是我们的核心，包括功能抽象的感知决策算法，实现机器管理机器，纵深千里将无人配送服务赋能全社会。
用户下单系统可以方便用户自己设定收货时间和地点，后台监控系统可以在出现异常时可以远程介入，机器人可以看到的东西客服人员也可以看到。我们与一些合作伙伴合作时也充分利用了这两个系统，提供产品线全链条服务给用户。
无人机器人系统架构包括机器结构、软硬件系统等，涵盖CPU、GPU、Camera、GNSS、LIDAR和RADAR。核心包括感知、决策和控制三方面，感知是指机器人要知道自己在什么位置和周围有什么人，我们通过激光雷达对周围进行精准定位，同时把激光雷达数据和地图进行匹配获得准确位置实现感知；决策包含全局路径规划、变线绕行和道路保持；控制实现加速、制动和转向。除此之外，还包括用户监管系统、应急系统和调试系统。
如何将摄像头和激光雷达合二为一呢？
我们将激光雷达和摄像头进行校准，摄像头通过人工智能算法和行人检测所感知到的所有东西都有了具体物理信息，将激光雷达数据映射到图像数据上。
我们对机器人位置和姿态的确定进行了设计，把GPS、编码器、IMU做融合得到基本的全局位置，该全局位置实际上是3D点云地图索引，能够让我们更加精准进行地图匹配，使匹配结果为更加全局的位置。
此外，还有纵向控制和横向控制，纵向包括速度和加速度控制，横向包括横向、扭矩和角度控制，我们可以实现像行人一样运动的标准。
无人配送的行业标准
无人配送机器人是新兴的，安全是其唯一的标准，真机智能如何应对这一标准呢？具体体现在以下五个方面：
- 系统安全：备份系统和冗余系统提供防呆机制、日备份和看门狗等功能，保证实时接管问题系统；
- 行人安全：三重传感器共同检测周围环境，实现紧急制动；
- 行为安全：符合交通规则和行为规范；
- 货物安全：GPS和摄像头全身监管，且防水保温；
- 机器人安全：监控和报警机制共同保障自身安全。
本文由云栖社区志愿者小组云迹九州整理，毛鹤审校。编辑：郭雪梅
