物流機器人在末端配送中的應用

文/本刊記者 喜崇彬

相對于用于倉庫和物流中心的搬運或分揀機器人，末端配送機器人在應用場景上有著明顯區(qū)別，其主要應用于物流服務的末端交付環(huán)節(jié)，需要面臨的環(huán)境和解決的問題也更加復雜。因此，作為電商與自動化、物流與機器人的融合，末端配送機器人進入到成熟的商業(yè)應用顯然還要有一段路程要走。

目前，我國物流業(yè)正努力從勞動密集型向技術密集型轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代化、智能化升級，伴隨而來的是各種先進技術和裝備的應用和普及。當下，在物流服務的各個環(huán)節(jié)都出現(xiàn)了越來越多機器人的身影，包括末端配送環(huán)節(jié)。

末端配送機器人市場需求分析

末端配送機器人又被稱為無人配送小車，主要服務場景是物流商務服務的末端交付環(huán)節(jié)（如快遞上門投遞服務）。隨著電子商務的普及，廣大消費者使用快遞服務已經(jīng)越來越普遍與頻繁了。然而由于種種原因，快遞包裹“最后100米”的交付過程遇到各種障礙，往往不能順利完成。這種狀況使得電商公司和快遞公司必須做出改變與創(chuàng)新，以圓滿完成對消費者的包裹投遞服務。

電商和快遞公司關注的是投遞的效率、成本和服務體驗。據(jù)國家郵政局官方數(shù)據(jù)披露， 2018年，全國快遞服務企業(yè)業(yè)務量累計完成507.1億件，同比增長26.6%；業(yè)務收入累計完成6038.4億元，同比增長21.8%。其中，同城業(yè)務量累計完成114.1億件，同比增長23.1%；異地業(yè)務量累計完成381.9億件，同比增長27.5%；國際/港澳臺業(yè)務量累計完成11.1億件，同比增長34%。日前國家郵政局預計，2020年快遞業(yè)務量將達到700億，業(yè)務收入接近8000億元。在快遞業(yè)務配送單量與日俱增的情況下，消費者對于速度、服務質(zhì)量、個性化需求的高要求會愈加明顯，這將給末端配送帶來巨大的配送壓力。再加上快遞行業(yè)準入門檻低，快遞服務及業(yè)務操作系統(tǒng)不完善、不規(guī)范，響應時間不及時，人員貴、缺等原因，這些都為快遞“最后一公里”末端配送服務埋下了弊端，成為快遞行業(yè)急需解決的末端問題，也逐漸成為衡量企業(yè)服務質(zhì)量的一個重要量尺。為了解決“最后一公里”末端配送痛點，快遞和電商、餐飲巨頭們無不傷透了腦筋。這些公司很大的成本就是其龐大的快遞員隊伍，隨著人口紅利逐漸消失、人力成本不斷上升，未來這些公司傳統(tǒng)的物流服務模式將難以為繼，所以近兩年很多電商和快速公司一直在尋求替代方式。隨著人工智能技術的發(fā)展和越來越多智能化產(chǎn)品的出現(xiàn)，然電商和快遞巨頭看到用配送機器人替代成本日益高昂的人工成為可能。電商和快遞巨頭會繼續(xù)大力推進末端配送機器人技術的發(fā)展，末端配送物流服務領域機器替人或許僅僅才是個開始。

同時，消費者對快遞服務質(zhì)量要求又越來越高，也產(chǎn)生了更多個性化和多樣化的物流需求。很多消費者填寫的收件地址是家庭住址，而派件的時候很可能收件人正在上班；也有一些收件人填寫的是單位地址，派件時也可能會遇到正好不在單位的情況。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)送貨上門的快遞交付方式一次投遞失敗比例為12%，由此產(chǎn)生的二次投遞成本是十分巨大的。消費者由于繁忙或出于安全因素考慮，對末端投遞也有新的需求。對于這部分“繁忙型”和“謹慎型”的消費者，需要有為他們設計的便捷和安全的末端配送方式。

正是由于末端投遞環(huán)節(jié)遇到的這些問題，促使末端投遞創(chuàng)新技術發(fā)展。目前應對的解決方案有建設末端投遞服務點和自提點、自提智能貨柜的應用、末端物流機器人配送等方式。另據(jù)麥肯錫預測，未來10年，80%的包裹交付都將自動進行配送。

隨著5G技術成熟，將支持末端配送機器人具有更高反應能力和靈敏度

末端配送機器人的技術演進

末端配送機器人要完成末端配送服務，最需要的兩點技術就是無人運載技術（包括航和行走控制技術）和交付技術（與客戶相互認證）。 如今，末端配送機器人很多技術都源于倉儲機器人，包括很多導航技術和行走控制技術等。但是，相對于用于倉庫和物流中心的搬運或分揀機器人，末端配送機器人在應用場景上有著明顯的區(qū)別。倉庫或物流中心的應用場景屬于工業(yè)生產(chǎn)場景，分揀和搬運環(huán)節(jié)早已實現(xiàn)機械化，物流機器人代替的是原有機械，如叉車、輸送線、其他分揀設備等。而末端配送機器人工作的場景是商業(yè)服務場景，主要是快遞的上門服務，替代的是人對人的交付工作，如快遞員和收貨人之間的包裹交付，因此末端配送機器人所工作的場景復雜程度遠高于倉儲物流運作。這里包括，末端配送機器人所工作的環(huán)境更加復雜，場景更加復雜，需要機器人能夠識別、辨認更多障礙物，需要識別各種信號燈、路標等；場地條件更加復雜，可能需要具有一定爬坡能力，甚至上下樓能力（自主上下電梯）等。

本著由易而難，迭代開發(fā)的思路，末端配送機器人最初出現(xiàn)在運行環(huán)境相對封閉、場景相對簡單的空間，，一些機器人開發(fā)公司繞開“上路”這個難點，主推寫字樓、醫(yī)院、賓館等封閉空間的配送機器人，首先解決樓內(nèi)100米的配送問題。例如九號機器人公司，主打樓宇自動機器人，其創(chuàng)業(yè)團隊在電動平衡車和滑板車積累的了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗和運營經(jīng)驗，有利于最大程度的控制成本。他們制作了半自動的遠程控制系統(tǒng)，可以遠程控制末端配送小車充電和?？繖z修，能節(jié)省很大一部分的運維成本。高仙機器人公司也正式發(fā)布了樓宇配送機器人解決方案，主打的優(yōu)勢就是價格低，能夠為用戶提供一套只要萬元級成本的機器人配送解決方案。這種研發(fā)思路降低了機器人研發(fā)的難度和成本，而且有著明確的市場需求。

除了這種樓宇機器人，很多公司還研發(fā)出了能夠在更大的區(qū)域運行的末端配送機器人（無人配送小車）。這類配送機器人主要依托于高精度地圖數(shù)據(jù)+智能導航系統(tǒng)，要解決的是一個社區(qū)或園區(qū)內(nèi)“最后一公里”的配送問題。例如有的封閉小區(qū)或園區(qū)不允許快遞員進入，這種配送機器人就可以解決這個問題。由于這種應用場景還是很多的，其每天產(chǎn)生的快遞配送需求還是非常巨大的，再加上末端無人配送機器人具備全天候的配送服務，因此其應用空間也是非常巨大。如唯品會于2017年就發(fā)布了這類的智能快遞無人車，其功能包括在無人工干預的情況下，自動規(guī)劃最優(yōu)路線、自主導航、智能避障等，能夠?qū)崿F(xiàn)智能預約收貨、驗貨和拒收等功能。京東、阿里、蘇寧等電商巨頭也都擁有類似產(chǎn)品。

但是我們必須看到，在封閉環(huán)境（樓宇或較大封閉社區(qū)）中的末端配送，除了機器人方案，還有其他智能方案，如智能快遞柜。目前來看，在這類封閉環(huán)境中，無論是技術成熟度還是商業(yè)化程度，智能快遞柜方案更有優(yōu)勢。但是智能快遞柜方案是一種人機結(jié)合的方案，它通過幫助末端派件員提高效率來降低成本，但是無法完全替代末端派件人員。

在日前舉行的2019世界機器人大會上，各家企業(yè)對外展示了最新的末端配送機器人產(chǎn)品

因此，末端配送機器人（無人小車）更理想的應用場景是范圍更大、更加開放的區(qū)域，例如一個范圍面積較大的街區(qū)。它要替代的不僅僅是派件人最后投遞交付的功能，還要替代派件員騎電動三輪車運貨的功能。如今的電商、快遞和外賣巨頭正在做的就是這件事情。京東自主研發(fā)的快遞機器人，能夠通過雷達和傳感器實現(xiàn)360度環(huán)境監(jiān)測，能夠自動規(guī)避道路障礙與車輛行人，準確識別紅綠燈信號，自主?？颗渌忘c。蘇寧研發(fā)的臥龍一號無人配送車有六個輪子，整車規(guī)格8寸長，重量輕便，續(xù)航里程8小時以上。通過多線激光雷達+GPS+慣導等多傳感器融合定位。AI芯片大腦會自主分析并規(guī)劃出精確路線。能避障礙物，抵擋惡劣天氣。能自乘電梯、叫門，戶外室內(nèi)無縫切換。臥龍一號2018年6月18日進入常態(tài)化運營后，主要承擔蘇寧小店周邊社區(qū)3公里范圍內(nèi)，線上訂單1小時生活圈的即時配送服務。最近，蘇寧還最新發(fā)布了5G配送小車。隨著5G技術的成熟，將支持末端配送機器人（無人配送小車）具有更高反應能力和靈敏度，無疑大體提升了末端配送機器人的實際運行能力。阿里自主研發(fā)的第三代配送機器人菜鳥小G Plus設計載重100公斤，配備保溫功能的儲物箱，最多可以搭載200件小包裹，充一次電可行駛100公里。內(nèi)置基于LIDAR的導航系統(tǒng)，其最高速度為每小時15公里，遇到障礙物，速度自動降低至每小時10公里。2018年7月4日，百度與新石器推出一款名叫“新石器”的載物無人駕駛物流車。并且當天，還與蘇寧物流聯(lián)合宣布，將加速落地物流自動駕駛技術，在2020年實現(xiàn)末端配送的自動駕駛技術普及和無人配送車的規(guī)?；慨a(chǎn)。

擁有了這些物流配送機器人，派件員只需要在派送站將需要配送的物品放入配送機器人的格子內(nèi)，然后這種機器人會自動前往指定位置，并且在即將到達之前向取件人發(fā)送一條信息，包含到達的時間和地點，然后在到達之后再向取件人發(fā)送一條含有提貨碼的短信，收件人只需輸入提貨碼即可取走物品。一旦這種機器人大規(guī)模量化生產(chǎn)，成本大幅降低，可以想象，將有一大批騎著電動三輪車走街串巷的末端派件員將消失。

作為電商與自動化、物流與機器人的融合，末端配送機器人進入到成熟的商業(yè)應用顯然還要有一段路程要走，但其可能帶來的新技術進化與應用、物流與服務模式的變革、就業(yè)結(jié)構(gòu)的變遷，都已經(jīng)影影倬倬出現(xiàn)跡象。智能物流的未來可能會在我們不經(jīng)意間悄然而至。