站长之家用户 - 传媒 2022-01-24 10:13

木蚁机器人|无人驾驶大咖为什么选择了智慧物流

/ 导读 /

无人驾驶或自动驾驶乃人工智能(AI)皇冠上一颗明珠,觊觎者众。就是在这样一个领域,有一个思想自由奔放、才能学识超凡,但却深藏不露的人。他是美国康涅狄格大学电子工程专业博士,曾先后就职于美国联合技术研究公司(United Technologies Corporation,UTC)、麻省理工学院孵化出来的自动驾驶初创公司nuTonomy、阿里巴巴达摩院自动驾驶实验室。

2021 年他加入了中国一家专门从事“无人驾驶搬运”的公司,确切说是进入了智慧物流行业。虽然这家中国公司 2016 年才成立,却也不可小觑,目前它已占得中国零担货运领域无人叉车的大半江山。

这个人就是张硕博士,而这家公司就是木蚁机器人(MOOE-ROBOT)。

海外深造

张硕博士是智能自主领域(机器人、无人机、无人车)的资深专家,其两段履历都令人钦羡。第一段是 15 年的科研工作经历,其中 10 年在美国。

张硕博士 2011 年获得美国康涅狄格大学电子工程博士学位后,入职世界 50 强美国联合技术公司。此前的 2010 年 2 月,美国西科斯基飞机公司(Sikorsky Aircraft)已宣布,为应对美军对军事科技的需求,斥资研制计算机化无人黑鹰直升机,计划于 2015 年前推出,每架无人黑鹰直升机造价达 1700 万美元。

作为系统架构师,张硕博士主导研发了无人驾驶黑鹰直升机的环境感知系统,实现了自动安全降落区选择和跟踪等功能。该系统在载人商用无人直升机(基于改装的Sikorsky S76-SARA)和无人黑鹰直升机上成功应用后,实现了载人无人机的起飞、任务执行、着陆点选择和着陆的首次全自主飞行。为此,美国最权威的航空杂志《Aviation Week》 2 次以封面故事形式报道了这项工作。

2013 年,无人驾驶黑鹰直升机成功完成世界首例无人驾驶直升机紧急医疗救援任务(Medical Evacuation)。其技术成熟度等级(TRL)也从第四级推进到第六级,获得美国联合技术公司的最高科技奖“杰出成就奖”。 2015 年 11 月,自航版黑鹰直升机在美国通过关键测试,显示出直升机自动飞行以及自动化团队合作的能力。

在此期间,张硕博士在一流国际期刊和会议上发表了 15 篇同行审批学术论文,申请授权了 1 项美国专利,在国际学术和会议上发表了 10 次演讲。

落地应用

张硕博士的第二段经历是 2016 年后的创业生涯,是一家麻省理工 2013 年孵化的初创公司——NuTonomy。他作为无人车核心成员担任感知部门的美国负责人,带领团队研发了自动驾驶多传感器融合感知系统,并在新加坡One North商业区、美国密西根州MCity等区域进行了常态化测试。

2016 年 8 月,NuTonomy仿佛横空出世一般出现在世人眼前,也惊呆了Uber(优步)等无人驾驶汽车公司。不同于其他公司基于车身激光雷达等传感器探测道路情况,传输至芯片再进行分析并结合高精度地图才得以实现,NuTonomy的最大区别在于其算法是基于火箭、飞机和其他复杂的自动驾驶工具决策算法的新技术,还能够模仿人类开车方式。两者的优化结合让自动驾驶车辆行驶更流畅。这也让NuTonomy成为了全球首家无人驾驶出租车上路运行的公司。

nuTonomy发布消息称,无人驾驶出租车正式商业运营将在 2018 年上线,不过, 2017 年 10 月,被称为最具危机感的汽车一级供应商德尔福以4. 5 亿美元收购了nuTonomy。同年 12 月,德尔福汽车公司完成业务拆分,成为了德尔福科技和安波福两家公司。后者保留了电子电气系统、电子与安全系统两大事业部,开始专心做自动驾驶、互联和共享出行。

就在此时,张硕博士转战国内,加入高德主导了低成本高精地图采集车技术的研发。加入王刚领导的阿里巴巴达摩院自动驾驶实验室团队后,他成为了第一核心骨干,先后担任自动驾驶软件架构师、高精定位和高精地图主管、规划及控制主管,完成了开放道路自动驾驶技术的研发,从 0 到 1 推动了阿里巴巴无人驾驶技术研发和商业化落地运营。 2021 年双十一期间, 350 辆末端物流车“小蛮驴”在校园和社区场景运营,运送包裹达 200 万单。

2019 年,张硕博士入选全球引才计划(千人计划)。该计划是从 2010 年开始用 5 年时间,面向全球引进 20 个以上海外优秀创业创新团队, 100 名以上带着重大项目、带领关键技术、带动新兴学科的海外高层次创业创新人才。 2020 年,张硕博士获得高层次人才C类认定,C类就是省级领军人才。

现在,张硕博士作为木蚁公司CTO,正在推进自动驾驶技术改变物流领域这个最为传统,甚至比较落后的行业。

结缘搬运

“选择‘搬运场景’是为了让人类不再搬运,”张博士这样说道。看来,作为致力于改变大型物流仓储落后局面的木蚁一定具有诱人的魅力。

做学问需要孜孜矻矻,做实业更要克难攻坚,而这也正是木蚁人精神的难能可贵之处。

木蚁机器人成立于 2016 年 3 月,最初作为机器人AMR企业发布了通用型爆款底盘W系列,稳稳进军工业场景;随着产品线的优化, 2019 年F系列无人叉车横空出世,正式进军仓储物流行业; 2020 年打造了全国首个百台无人叉车标杆场地;到 2021 年,木蚁成功拿下快运行业前十关键客户60%,稳扎稳打的产品线使得张硕博士对于木蚁印象深刻,加入后继续以打磨产品为重要工作内容。 2021 年下半年,木蚁逐渐从室内场景切入园区室外无人驾驶场景,实现全链路的无人驾驶技术栈运用。

张硕博士认为,木蚁的核心优势主要体现在自动驾驶技术+产品力。技术上以群体自动驾驶底层技术驱动,将单体智能(加强型自动驾驶技术栈)与群体智能(全链路数据智能调度)相结合。产品力方面,突破了物流领域客户刚需痛点,切入可批量落地场景,且以Raas运营建立强客户粘性和壁垒;另外,其应用可拓展到区域化无人搬运市场,从仓内搬运到园区室外无人驾驶逐步实现批量落地。

他强调,木蚁具备自动驾驶全栈底层核心能力:一是超强单体智能工作,包括高精度稳定定位、超强库位识别、多横态语义地图和高安全避障;二是大规模群体智能调度能力,包括简单易用的PDA人机交互、大规模智能路径规划能力,以及全数据化管理。

利用木蚁的云端可视化数据运营体系可以实现云端远程运维,大幅降本增效。智能报警系统可以让用户实时关注仓内运行,远程提示车辆故障,及时处理异常和更新升级;运营辅助功能可以分析各种外场数据,数据化重建运行状态。

不谋而合

张硕博士认为,物流市场需求有望激发,行业用户将更关注产品本身的价值。木蚁机器人的主打产品是无人驾驶搬运叉车,主要应用于物流仓储行业。公司优势就在于凭借积累的行业项目经验,重点突破转运中心业务场景,找准了“被市场认可”的价值点和自动化转型需求强烈的客户群。针对转运中心人机混杂的特殊场景,有集中的、阶段性地提高机器运行的速度、稳定性及安全性。

他介绍说,木蚁致力于无人驾驶搬运设备的研发,主要是实现点对点的智能化搬运,缩短搬运时间,降低产品损耗,减少作业人员体力消耗,在有限的时间里创造更多的价值,优化人效的同时提高作业人员体验感。

2021 年 12 月 28 日,工信部等十五部门联合印发的《“十四五”机器人产业发展规划》指出,要以高端化智能化发展为导向,面向产业转型和消费升级需求,坚持“创新驱动、应用牵引、基础提升、融合发展”,推动机器人产业高质量发展,为建设制造强国、健康中国,创造美好生活提供有力支撑。

近年来,机器人日益融入经济社会的方方面面,极大地改变着人们的生产和生活方式。我国已连续八年成为全球最大的工业机器人消费国,应用领域已覆盖汽车、电子、冶金、轻工、石化、医药等 52 个行业大类、 143 个行业中种类,服务机器人、特种机器人在仓储物流、教育娱乐、清洁服务、安防巡检、医疗康复等领域实现了规模应用。

未来,我国将重点研制面向汽车、航空航天、轨道交通、物流等领域的高精度、高可靠性机器人,其中就包括AGV(无人搬运车)、无人叉车,分拣、包装等物流机器人。

根本初衷

张硕博士表示:“人力搬运是一个非常辛苦的工作,不管是用地牛这种纯人力搬运工具,还是操作电动叉车,工人黑白颠倒高强度重复劳动,都是反人性的。”作为一个无人驾驶领域的工程师,木蚁“让人类不再搬运”的愿景吸引了他。他希望用自己十多年丰富的工作经历,“能够用技术让人们的生活变得更加美好,这是我最根本的初衷。”

他说,木蚁有两个核心技术:一是单车智能,除了A到B的自动行驶,还包括业务相关流程,如无人叉车取货、放货操作。过去的车辆主要是搬运,末端还是需要人来操作。他加入了木蚁以后,主要在前端和后端进行了无人化技术研发,使无人叉车具备了自动取货、自动放货能力。二是在集群智能方面,升级了调度系统,根据货物自动呼叫叉车。这就好比打车软件是把人和车匹配起来,而调度系统是把货和车匹配起来。有了单车智能,再加上全新的调度系统,打造出全链路无人柔性化物流解决方案。

张硕博士告诉记者,之前木蚁的爆款产品无人叉车F1 系列已经在物流领域前十关键客户中占到60%。他加入之后,在该系列基础上推出了新一代室内叉车,主要是解决F1 的一些痛点,特别是功能方面的问题。通过传感器选型、机械设计、计算平台选择使新款车提供了一个高性价比方案。在功能侧,新的室内叉车增加了新的传感器,以实现自动取放能力;整车外观的工业设计也更具科技感。

他加入之前,木蚁主要是室内业务。张硕博士发现,室外也有非常多搬运需求,而且比室内大很多。为此,公司开启了室外无人叉车项目,代号是F2,首批产品已于近期成功交付落地。

他认为,传感器是自主应用的“眼睛”,面对不同场景和环境,传感器方案、算法功能都要重新设计和迭代。目前,木蚁机器人正在对合作伙伴提供的各种传感器进行测试,选型工作一直在进行,为的是选择性价比更高的产品。

迄今为止,木蚁机器人的产品已在德邦快递、韵达快运、跨越速运和雀巢供应链全盛物流落地应用,面积近 20 万平米。据统计, 2020 年 11 月- 2021 年 11 月其无人叉车实地运行里程已超过 120 万公里。

集群效率

技术没有好坏之分,却有适合与否差异。从自动驾驶行业看,因为是在封闭、半封闭场景运行且比较安全,中低速物流是当下最能发挥自动驾驶能力的商用场景,也是最能从中获得价值和效率的所在。在商用落地方面,和其他厂商相比木蚁有哪些优势呢?

张硕博士介绍说,木蚁现在主要聚焦低速物流场景,提供无人柔性化解决方案,包括室内和室外。行业内有很多无人驾驶公司,包括Robotaxi(无人出租车)和末端物流车。在解决无人驾驶长尾问题方面大家是一样的,但除此之外还有追求极致效率的问题,它不是单车效率,而是集群效率。

他举例说,在德邦快递顺德转运中心,有近 100 辆无人叉车,每天在高效、高速运行,仅依靠单车智能达不到这样的效果,背后是单车智能和基于网联的智能调度和相互协作。“我们一直在追求的目标是,除了做到全链路无人化,同时要把效率做到极致,”他说。

关于单车智能和智能网联结合的技术实现,他表示,智能网联侧场景由三个层面的技术方案来支撑:第一层是任务调度,无人车取完货后根据货物目的地和当前车辆位置进行匹配;第二层是规划,由于在同一个场地有很多辆车,所以每辆车之间的路径选择很重要,需要尽量选择最优线路,避免拥拥堵情况的发生。第三层是交通管理层,解决类似开放道的路口问题,在争抢路权的情况下,通过交通管理让运转更加高效和安全。

他还指出,与城市道路智能网联V2X和V2V技术相比,物流行业的智能调度也属于智能网联应用的一个重要场景,交通管理层面确实有相似之处。不同之处在于,室外车路系统的规划都要通过车辆智能匹配做道路规划,因为普通智能网联车的目的地信息是用户私有的,而物流场景的信息是全局化的,可以做更加优化、更加高效的整体路径方案设计。

撬动变革

据张硕博士介绍,以叉车市场为例,每年电动叉车销量大概在 80 万台,而且在逐年增加。一台叉车按照 10 万或 20 万元价格计算,就是 1000 亿到 2000 亿元的市场规模。在室外场景,一些园区大概有 1000 辆左右人工地牛,全国大概有四五千个园区,这样算下来,如果全量替代,市场规模会有近万亿。

木蚁正在与传统叉车厂商合作,在新生产叉车上实现前装无人化改造,类似于小马等自动驾驶公司的模式;后装市场也有机会,只要电动叉车具备线控能力基本上都可以改造。

他强调,木蚁主要聚焦于室内室外物流领域,因为运货比运人对舒适性方面的要求低一些,所以优先落地是运货,尤其是L4 级别自动驾驶会率先在物流场景落地。特别是随着传感器成本的下降和算法技术的发展,机器人和无人驾驶的边界已变得模糊,比如在软件架构层面二者是有可能统一的。“随着在室内积累了大量传感器数据和运营数据,木蚁开始从室内走向室外,其实室外搬运需求比室内大得多,这也是我们要去解决的。”

张硕博士期待:“未来通过我们的技术能够去变革现在物流行业,让人类不再搬运。”

关于木蚁

木蚁机器人(Mooe Robot)是一家引领世界工业车辆无人驾驶变革的机器人企业,致力于无人叉车、物流运输大脑解决方案及无人车相关的研发、设计及应用落地。木蚁核心高管来自美国联合技术研究中心、阿里达摩院、京东等国内外从事无人驾驶、人工智能行业顶尖团队。

由木蚁自主研发的自动驾驶叉车及解决方案已实现批量化落地,同时拥有全球首创的单仓100+台智能调度系统,运行里程突破 120 万公里。客户包括物流快运领域中TOP10 企业以及智能制造、仓储、3C电子行业企业,木蚁无人叉车及解决方案市场份额已居行业第一。

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