复旦大学RoboWay团队自主研发第三代智能配送机器人,复旦大学学生团队自主研发无人配送机器人亮相世界AI大会

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方正的身躯,灵活的步伐,一辆白色外观,身形半人高的无人车出现在复旦校园。这辆名叫RoboWay
R1的无人配送机器人,是复旦大学RoboWay机器人团队研发出的新产品。9月18日,它与配套的智慧物流管理系统被发布在世界人工智能大会上,亮相众人视野之中。

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图说:RoboWay R1无人配送机器人来源/复旦大学提供

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“您的快递由xxx机器人进行配送,请于5分钟后下楼取件”;订了某家店的外卖,一台可爱灵动的机器人将热气腾腾的美食送到跟前……这样的机器人配送场景或将不再停留于脑海。由复旦大学RoboWay团队自主研发的第三代智能配送机器人“蓝朋友”在2019年中国国际工业博览会正式亮相,它正致力于使想象成为现实。

新民晚报讯方正的身躯,灵活的步伐,一辆白色外观,身形半人高的无人车出现在复旦校园。这辆名叫RoboWay
R1的无人配送机器人,是复旦大学RoboWay机器人团队研发出的新产品。今天,它与配套的智慧物流管理系统被发布在世界人工智能大会上,亮相众人视野之中。

“这是我们结合复旦大学上海重要产品追溯工程技术研究中心的智能配送系统,以及百度Apollo无人驾驶开源系统,优化研制出的无人配送机器人。”来自复旦大学信息科学与工程学院的RoboWay团队负责人张天资同学这样介绍,“预计今年年底,将实现校园内的运营功能,提供包括送外卖、快递、上门取件、校园超市跑腿购物、食堂买饭等服务。”

据了解,RoboWay团队由复旦大学信息科学与工程学院教授郑立荣、博士张天资等8位核心成员组成。团队努力打造安全高效、有序可控的智能配送机器人。如今,“蓝朋友”已开始在校园场景进行运营测试,实现在获取用户订单信息后,经由后台调度系统规划出最优路径,进而启动配送。这台机器人拥有多传感器融合的自主导航系统,具备对于周围环境高精度建模、识别、避障等功能。可以在道路阻塞的情况下,利用后台调度系统自动切换配送路径。其运行速度为0.7-1米/秒,最高可提速至2米/秒,预计可投入到快递收发、外卖配送、超市跑腿等应用领域。

“这是我们结合复旦大学上海重要产品追溯工程技术研究中心的智能配送系统,以及百度Apollo无人驾驶开源系统,优化研制出的无人配送机器人。”来自复旦大学信息科学与工程学院的RoboWay团队负责人张天资同学这样介绍,“预计今年年底,将实现校园内的运营功能,提供包括送外卖、快递、上门取件、校园超市跑腿购物、食堂买饭等服务。”这项技术发展之后,意味着快递、外卖小哥也许会失业。

通过为RoboWay机器人量身定制的微信小程序,用户可以在任意地点下单,召唤无人配送机器人到用户所在地,通过扫码车身二维码实现快速存取;之后,机器人会规划出最佳配送路径,通过自动驾驶系统实现无人配送。

据悉,“蓝朋友”已于2019年7月10日开始在校园场景进行运营测试。实现了在获取用户订单信息后,经由后台调度系统规划出最优路径,进而启动配送。这台机器人拥有多传感器融合的自主导航系统,具备对于周围环境高精度建模、识别、避障等功能。可以在道路阻塞的情况下,利用后台调度系统自动切换配送路径。其运行速度为0.7-1m/s,最高可提速至2m/s,预计可投入到快递收发、外卖配送、超市跑腿等应用场景。

通过为RoboWay机器人量身定制的微信小程序,用户可以在任意地点下单,召唤无人配送机器人到用户所在地,通过扫码车身二维码实现快速存取;之后,机器人会规划出最佳配送路径,通过自动驾驶系统实现无人配送。

RoboWay团队由张天资等4名研究生和郑立荣等3位指导老师构成,经过3个多月的日夜奋战,完成了无人配送机器人的基础平台搭建。团队针对校园、居住小区、大型企事业单位园区等应用场景,通过对机器人运动的建模分析,设计出面向限定复杂场景下的高效、灵活、智能的机器人底盘,自主研发了配套的嵌入式智能信息处理和实时控制软件及算法。在Apollo开源框架的基础上,对视觉感知、场景预测、局部路径规划等三大模块进行了优化升级,实现了限定复杂场景下的无人配送。该机器人配备量身定制的微信小程序,一车一码,大大简化了存取流程,并提供完整的产品追溯。此外,RoboWay
R1携带的恒温保鲜柜可保证快递的食品质量与安全。在智能配送系统的精准调度下,批量投放的无人配送机器人可提供安全、高效的无人配送服务。

创新突破:导航系统和底盘结构大幅升级

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RoboWay
R1无人配送机器人的“智能”还体现在其后台的运行管理系统。该系统采用实验室前期研发的基于区块链结合电子履历的分布式、可扩展、标准化、开放性的物联网信息架构和电子溯源系统,为无人车智能配送运行和产品质量安全建立了可靠的后台管理和智能协同平台。

去年9月,顺利实现校园首单配送的第一代样机RoboWay
R1亮相2018人工智能大会。它是“蓝朋友”的“前辈”,自2018年5月始经历了近4个月的技术攻关,方才诞生。

图说:无人配送机器人可提供安全、高效的无人配送服务

预计,RoboWay
R1将首先选择校园场景于今年年底实现常态化运营,具体业务包含:送外卖、快递、上门取件、校园超市跑腿购物、食堂买饭等服务。2019年7月份,将实现限定区间(校园、园区等)小批量投放(50台左右)并常态化运营。团队也计划为广大物流运输产品开发者提供相关的软硬件开发平台。

一晃16个月,RoboWay团队几易其稿,不断实现技术突破。如今的“蓝朋友”俨然是第三代产品。较之两代“前辈”,它的尺寸更小,运载更轻便,在定位和建图、调度规划和用户交互方面也完成了优化升级。

RoboWay团队由张天资等4名研究生和郑立荣等3位指导老师构成,经过3个多月的日夜奋战,完成了无人配送机器人的基础平台搭建。团队针对校园、居住小区、大型企事业单位园区等应用场景,通过对机器人运动的建模分析,设计出面向限定复杂场景下的高效、灵活、智能的机器人底盘,自主研发了配套的嵌入式智能信息处理和实时控制软件及算法。在Apollo开源框架的基础上,对视觉感知、场景预测、局部路径规划等三大模块进行了优化升级,实现了限定复杂场景下的无人配送。该机器人配备量身定制的微信小程序,一车一码,大大简化了存取流程,并提供完整的产品追溯。此外,RoboWay
R1携带的恒温保鲜柜可保证快递的食品质量与安全。在智能配送系统的精准调度下,批量投放的无人配送机器人可提供安全、高效的无人配送服务。

据团队负责人张天资介绍,为“提性能、降成本”,团队曾在“蓝朋友”的底盘和导航系统两方面投入了大量精力。仅硬件结构设计便经历20余次改版、测试验证,最终才研发出了结构紧凑、性能稳定的低成本底盘。这一底盘由四驱转为前轮两驱,创造性地从软件层面解决了前轮两驱底盘在小台阶场景中打滑的问题。

RoboWay
R1无人配送机器人的“智能”还体现在其后台的运行管理系统。该系统采用实验室前期研发的基于区块链结合电子履历的分布式、可扩展、标准化、开放性的物联网信息架构和电子溯源系统,为无人车智能配送运行和产品质量安全建立了可靠的后台管理和智能协同平台。

在导航系统自主研发方面,团队同样下足了功夫。2018年12月,团队决定尝试采用超低成本的IMU和GNSS。然而却发现大场景建图中里程计的累积误差对该方案的建图质量影响非常大并难以消除,且室内和室外建图表现相去甚远。为了解决这一问题,在后续的3个月中,团队几乎更换了底盘、传感器等整套硬件方案,算法从紧耦合到松耦合最终又回到紧耦合,无数次调整传感器位置进行测试,方才得以保证导航性能在校园场景中不受传感器位置影响。

预计,RoboWay
R1将首先选择校园场景于今年年底实现常态化运营,具体业务包含:送外卖、快递、上门取件、校园超市跑腿购物、食堂买饭等服务。2019年7月份,将实现限定区间小批量投放并常态化运营。团队也计划为广大物流运输产品开发者提供相关的软硬件开发平台。

2019年6月,稳定可靠、软硬件一体的低成本定位导航系统RLMS-3.0诞生。相较前两代,这一系统最大的优势在于不再依赖昂贵的IMU+GNSS设备和毫米波雷达。得益于RLMS-3.0的成功研发应用,“蓝朋友”的硬件成本降低到了RoboWay
R1的六分之一。

前景看好:“无人配送的规模化应用未来可期”

“该领域的繁荣值得期待。”谈及对无人配送前景的看法,张天资乐观而坚定。他坚信:“这是趋势,是未来。”他表示,随着人力成本的上升,传统人力配送将无法满足日益增长的物流需求,而智能配送机器人的大规模使用将辅助“电瓶车+人”的传统配送模式,实现人机协同。除此之外,机器人更可配备保温保鲜设备,为食品、隐私安全提供有力保障。

尽管智能配送机器人的大规模商用仍有很长的路要走,可能至少需要5年的时间,但就目前研究情况来看,RoboWay团队的研发已处在行业的前沿。在复旦大学良好氛围和强大资源的支持下,RoboWay将在“定位、感知、路径规划”三大方面持续攻关,为智能配送机器人的大规模应用打好坚实基础,为该行业的发展添砖加瓦。

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