這是一款無(wú)人車(chē)形狀的機(jī)器人，車(chē)身線(xiàn)條圓潤(rùn)，外觀(guān)采用銀灰色調(diào)，自帶萌感。車(chē)身內(nèi)部是類(lèi)似驛站的柜機(jī)系統(tǒng)，分成一個(gè)個(gè)可自由定制的格口，最多可載 50 件常規(guī)尺寸快遞 / 外賣(mài)。
視頻中小蠻驢行駛時(shí)可自動(dòng)規(guī)劃路線(xiàn)，靈巧避開(kāi)各種障礙，帶有語(yǔ)音功能：「我要倒車(chē)了，請(qǐng)避開(kāi)」。
不難看出，「小蠻驢」真身就是物流機(jī)器人。
天貓、飛豬、螞蟻、盒馬、菜鳥(niǎo)… 如今「阿里動(dòng)物園」已經(jīng)滲透到了生活的方方面面，而每一只「動(dòng)物」背后都代表著一款神級(jí)應(yīng)用和龐大的生態(tài)體系。這一次，阿里將目光對(duì)準(zhǔn)了末端物流。
末端物流簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是指面向園區(qū)、學(xué)校、小區(qū)等場(chǎng)景提供外賣(mài)、快遞等最后三公里配送服務(wù)。
末端物流是一個(gè)想象力非常大的場(chǎng)景。根據(jù)國(guó)家郵政局，今年全國(guó)快遞業(yè)務(wù)量已經(jīng)突破 500 億件，不久的將來(lái)中國(guó)每天將產(chǎn)生 10 億個(gè)配送訂單，市場(chǎng)空間將會(huì)是千億級(jí)別。
同時(shí)，該市場(chǎng)看似簡(jiǎn)單，但因場(chǎng)景復(fù)雜，「非結(jié)構(gòu)化」特征突出，技術(shù)壁壘很高。在乘用車(chē)無(wú)人駕駛落地前夜，末端物流場(chǎng)景剛好作為自動(dòng)駕駛技術(shù)「練兵場(chǎng)」。
小蠻驢是阿里首款可量產(chǎn)的物流機(jī)器人，最早明年我們就可以在菜鳥(niǎo)驛站里看到小蠻驢身影。
屆時(shí)取快遞的流程會(huì)是這樣：先在手機(jī) App 中指定由機(jī)器人配送并預(yù)約時(shí)間，驛站工作人員揀選包裹，機(jī)器人到達(dá)后電話(huà)通知，消費(fèi)者可用取貨碼、二維碼、人臉識(shí)別等方式取出快遞。
身為物流機(jī)器人，小蠻驢所有參數(shù)都是依據(jù)末端物流場(chǎng)景特征設(shè)計(jì)。
考慮到安全性，機(jī)器人平均速度 15km/h，只有人步行速度的 3 倍，最高速度 20km/h;抽拉式充電電池，一次充電可續(xù)航 102 公里;行駛 100 公里耗電量?jī)H 4 度，不到吃?xún)尚r(shí)火鍋用的電;功率 615w，不到常規(guī)家用電磁爐的三分之一。
但配送效率可觀(guān)，如果按每天送貨 10 次，每次滿(mǎn)載計(jì)算，小蠻驢峰值運(yùn)力可達(dá)一天 500 單。
安全、耐用、省料，如果用一個(gè)動(dòng)物形容這款機(jī)器人，恐怕只有驢。
「驢曾經(jīng)是中國(guó)人最常用的勞動(dòng)、代步、趕集、載貨工具，專(zhuān)職末端物流服務(wù)的小蠻驢，可以說(shuō)是數(shù)字原生時(shí)代的趕集工具。他像驢一樣暖萌、可靠、通人性，還有一股使命必達(dá)的蠻近。」
而「蠻」在浙江方言中常被用作程度副詞，「這頭誕生于浙江的小蠻驢，是蠻聰明、蠻能干、也蠻安全的。」
不過(guò)現(xiàn)在提到物流小蠻驢和物流機(jī)器人，已經(jīng)不是一個(gè)新概念。末端無(wú)人配送市場(chǎng)早已玩家云集，阿里小蠻驢只能說(shuō)是一個(gè)后來(lái)者。
不過(guò)，后來(lái)必定會(huì)有后來(lái)者的殺手锏。
一、達(dá)摩院蟄伏三年首款無(wú)人駕駛終端產(chǎn)品：自動(dòng)駕駛率 99.9999%
這個(gè)殺手锏是兩個(gè)關(guān)鍵詞，一個(gè)是「智能」。
小蠻驢背后依托的是達(dá)摩院自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室，是其蟄伏三年推出的搭載自動(dòng)駕駛技術(shù)的第一款終端產(chǎn)品。
末端配送是一個(gè)看似簡(jiǎn)單但對(duì)技術(shù)要求很高的復(fù)雜場(chǎng)景，一個(gè)很重要的特征就是「非結(jié)構(gòu)化」。
雖然沒(méi)有擁擠的車(chē)流和復(fù)雜的交通規(guī)則，但隨處可見(jiàn)行李、包裹、施工場(chǎng)景。機(jī)器人周?chē)鷰资拙陀谐^(guò)百級(jí)別的交通參與者，包括行人、自行車(chē)、車(chē)輛、滑板車(chē)甚至調(diào)戲機(jī)器人的人等等，行人逆行、車(chē)輛轉(zhuǎn)彎、急停、倒車(chē)等也屢見(jiàn)不鮮。
如果沒(méi)有足夠智能的技術(shù)支撐，普通機(jī)器人很容易被「凍住」——認(rèn)為環(huán)境不確定性太高，所有向前的路徑都不安全，所以自我凍結(jié)以避免碰撞。
但小蠻驢可以順暢處理這些場(chǎng)景，在人群密集、天氣惡劣甚至無(wú) GPS 信號(hào)的情況下行駛。
「小蠻驢采用 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)，自動(dòng)駕駛率已經(jīng)達(dá)到了99.9999%。」達(dá)摩院自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室資深算法專(zhuān)家陳俊波在接受采訪(fǎng)時(shí)舉了兩個(gè)例子：
比如，一些末端場(chǎng)景中會(huì)有路樁，路樁中間有一條非常細(xì)的連接帶，寬度不超過(guò)三公分，小蠻驢可以精準(zhǔn)識(shí)別并繞行。
再比如，面對(duì)數(shù)量龐大的交通參與者，小蠻驢可以在 0.01 秒內(nèi)識(shí)別 100 個(gè)以上的行人和車(chē)輛的行動(dòng)意圖，遇到緊急情況需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)，能在 0.1 秒內(nèi)完成決策、規(guī)劃和控制指令下發(fā)。
如果拆解小蠻驢底層技術(shù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)這就是達(dá)摩院人工智能和自動(dòng)駕駛技術(shù)的集大成者。
預(yù)測(cè)行人動(dòng)機(jī)靠的是算法，地圖信息、行人信息、道路障礙交通標(biāo)志等信息都需要進(jìn)行特征提取放到深度學(xué)習(xí)框架中，進(jìn)行推斷和決策，相當(dāng)于機(jī)器人的「腦袋」。
大腦對(duì)于自動(dòng)駕駛決策至關(guān)重要。達(dá)摩院自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人王剛有一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，「目前制約自動(dòng)駕駛發(fā)展的最大瓶頸依然是算法不夠優(yōu)秀，所以就算把當(dāng)今世界上最先進(jìn)的傳感器、計(jì)算單元都集成到一輛車(chē)上，這輛車(chē)仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。」
所以阿里一直在算法方面有比較大的投入，典型代表是「大中臺(tái)，小前臺(tái)」的獨(dú)特系統(tǒng)。
大中臺(tái)指的是「AutoDrive 自動(dòng)駕駛機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)」。將算法鏈中人工參與設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)(如數(shù)據(jù)預(yù)處理、感知模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) / 超參數(shù)、定位模塊中的融合參數(shù)等)改為機(jī)器執(zhí)行，大大提高技術(shù)研發(fā)迭代的速度和效率
AutoDrive 一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)在于背靠阿里云。阿里搭建了自己的自動(dòng)駕駛云平臺(tái)，海量的數(shù)據(jù)(場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)、自動(dòng)駕駛車(chē)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集車(chē)數(shù)據(jù))都被搬到了阿里云上，打通了數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)標(biāo)注、仿真、模型訓(xùn)練、評(píng)價(jià)等一整套系統(tǒng)，讓自動(dòng)駕駛算法研發(fā)效率更高。
目前機(jī)器人的運(yùn)行數(shù)據(jù)只能是回到停車(chē)場(chǎng)后聯(lián)網(wǎng)上傳，一旦 5G 普及，就可以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳，使模型更快、更有效率的進(jìn)行迭代和優(yōu)化。
小前臺(tái)就是感知、定位、決策、控制這樣的自動(dòng)駕駛算法模塊，依靠 AutoDrive 后方中臺(tái)可以找到效果更優(yōu)、運(yùn)算更快、模型更小的算法模型。
識(shí)別寬度不超過(guò)三公分的路樁連接帶靠的是感知能力，即機(jī)器的「視力」。
這方面阿里采用緊耦合算法，實(shí)現(xiàn)了 GPS、慣導(dǎo)、輪速、相機(jī)、激光雷達(dá)等多模態(tài)傳感器的融合，可在無(wú) GPS 情況下實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位。
搭載了達(dá)摩院自主研發(fā)了提高攝像頭「夜視」能力的 ISP 處理器，支持 200 萬(wàn)像素圖像處理，可同時(shí)處理 6 個(gè)攝像頭和數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò) 3D 降噪和圖像增強(qiáng)算法，圖像識(shí)別能力比業(yè)內(nèi)主流 ISP 處理器有 10% 以上的提升。
激光雷達(dá)感知能力的提升來(lái)源于達(dá)摩院自主研發(fā)的多層級(jí)快速稀疏 3D 卷積網(wǎng)絡(luò)算法。針對(duì)激光雷達(dá)成像在遠(yuǎn)處點(diǎn)云稀疏的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，做針對(duì)性定制化深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)多層級(jí)的信息提取，提取到詳細(xì)的幾何信息(顏色、條紋)和高層的語(yǔ)義信息(人、汽車(chē))。
所以，整個(gè)達(dá)摩院自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室和阿里云就是小蠻驢的后方技術(shù)支撐。而對(duì)于達(dá)摩院來(lái)說(shuō)，末端物流是一個(gè)絕佳的自動(dòng)駕駛「練兵場(chǎng)」，復(fù)雜的場(chǎng)景可以更好的錘煉技術(shù)、更新算法。
未來(lái)，小蠻驢會(huì)從末端社區(qū)、學(xué)校、園區(qū)往城區(qū)、高速等更開(kāi)放的場(chǎng)景延伸發(fā)展。
二、計(jì)算單元成本降低 50%，無(wú)人配送「量產(chǎn)」成為可能
另一個(gè)是「量產(chǎn)」。
國(guó)內(nèi)的末端無(wú)人物流機(jī)器人從 2015 年開(kāi)始起步，這個(gè)市場(chǎng)空間大、想象力廣、競(jìng)爭(zhēng)格局未定，玩家甚多。不管是擁有技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)，還是擁有場(chǎng)景的物流巨頭，抑或是創(chuàng)業(yè)公司都想入場(chǎng)分一杯羹。
雖然可以零零星星的從報(bào)道中窺見(jiàn)各個(gè)廠(chǎng)家的落地情況，但現(xiàn)實(shí)中似乎一直未見(jiàn)物流機(jī)器人的真容。
問(wèn)題就在于，現(xiàn)在幾乎沒(méi)有廠(chǎng)家能真正解決「量產(chǎn)」的問(wèn)題。
第一量產(chǎn)需要降成本，現(xiàn)在激光雷達(dá)、傳感器等技術(shù)尚未成熟，價(jià)格昂貴;第二 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛意味著需要擺脫人類(lèi)安全員，機(jī)器人擔(dān)任責(zé)任主體，但現(xiàn)在機(jī)器人的安全性能得不到完全保障。
小規(guī)模試運(yùn)營(yíng)永遠(yuǎn)無(wú)法落地大街小巷實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值，同時(shí)也沒(méi)辦法保證機(jī)器人產(chǎn)品的一致性和質(zhì)量。
小蠻驢的最關(guān)鍵的創(chuàng)新點(diǎn)就在于已經(jīng)大幅度降低了機(jī)器人的制造成本，不久的將來(lái)就會(huì)與車(chē)企合作大規(guī)模量產(chǎn)。
「我沒(méi)有看到任何一家公司能做到千萬(wàn)級(jí)別的出貨量，我們希望小蠻驢能夠邁出，從小規(guī)模試運(yùn)營(yíng)到量產(chǎn)的關(guān)鍵一步。」
如何降本?背后還是離不開(kāi)雄厚的研發(fā)能力。陳俊波介紹，物流機(jī)器人成本主要集中在三方面：傳感器、技術(shù)設(shè)備和運(yùn)動(dòng)底盤(pán)，達(dá)摩院是基于這三塊做了大規(guī)模的硬件深度定制和軟硬件一體化的設(shè)計(jì)。
比如，在定位設(shè)備方面，大多數(shù)自動(dòng)駕駛公司或機(jī)器人公司會(huì)采用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，但慣導(dǎo)價(jià)格非常昂貴，僅這一個(gè)系統(tǒng)市場(chǎng)價(jià)就 10 萬(wàn)以上。
而達(dá)摩院自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)自研軟硬件一體化定位設(shè)備，是結(jié)合慣性導(dǎo)航和 GPS 的一個(gè)綜合定位模塊，定位效果不變的情況下綜合成本有一個(gè)數(shù)量級(jí)的下降。
再比如，無(wú)人駕駛車(chē)的計(jì)算設(shè)備一般用工業(yè)計(jì)算機(jī)，但工業(yè)計(jì)算機(jī)功耗大、成本貴、體積大，運(yùn)用到量產(chǎn)化產(chǎn)品中對(duì)續(xù)航里程、快遞運(yùn)載量以及整車(chē)成本控制都很不利。
基于此，達(dá)摩院設(shè)計(jì)了嵌入式異構(gòu)的計(jì)算單元，這種計(jì)算單元高度集成化，可在大幅度降低功耗、成本的情況下提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，但算力只有工業(yè)計(jì)算機(jī)的 1/3。
這就對(duì)軟件算法提出了非常高的要求，需要在模型效果沒(méi)有任何降低的前提下將算力控制在工業(yè)計(jì)算機(jī)的 1/3，達(dá)摩院已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)技術(shù)。「這是我們的核心競(jìng)爭(zhēng)力。」陳俊波說(shuō)。
整體來(lái)看，軟硬件協(xié)同優(yōu)化可將計(jì)算單元功耗降低 72%、成本降低 50%、體積壓縮 62%。
底盤(pán)方面，制動(dòng)系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二合一，整車(chē)重量降低 44%，電子電器拓?fù)渚?jiǎn) 40%，成本降低 31%。
達(dá)摩院去年發(fā)布的 AutoDrive1.0 平臺(tái)已經(jīng)升級(jí)到了 AutoDrive2.0 版本，升級(jí)部分就在于利用自動(dòng)化學(xué)習(xí)平臺(tái)協(xié)同優(yōu)化和硬件。
成本控制之外，量產(chǎn)還意味著產(chǎn)品要有「極致安全性」，達(dá)摩院設(shè)計(jì)了一個(gè)「五重冗余」的安全體系。最重要的是人工智能大腦，做整體的定位、感知、預(yù)測(cè)、決策、規(guī)劃、控制;第二是冗余的安全小腦，當(dāng)大腦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)負(fù)責(zé)兜底;第三異常檢測(cè)子系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)意外緊急剎車(chē);第四物理防撞觸邊的設(shè)計(jì);最后，在有必要的情況下，讓人類(lèi)安全員遠(yuǎn)程監(jiān)控。
三、物流機(jī)器人，不止于物流
阿里做末端物流機(jī)器人其實(shí)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)——很少有企業(yè)像阿里一樣，既背靠強(qiáng)大的技術(shù)平臺(tái)，又有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。
小蠻驢首先會(huì)在菜鳥(niǎo)驛站大規(guī)模落地，配合菜鳥(niǎo)生態(tài)打造無(wú)人配送體系，菜鳥(niǎo)如今已經(jīng)是一個(gè)龐大的末端物流網(wǎng)絡(luò)，日均處理的包裹已超過(guò) 1000 萬(wàn)。
未來(lái)還會(huì)應(yīng)用于盒馬、餓了么等新零售和本地生活業(yè)務(wù)。應(yīng)用場(chǎng)景主要在高校園區(qū)、工業(yè)園區(qū)和社區(qū)。
當(dāng)我們說(shuō)新零售和本地生活業(yè)務(wù)場(chǎng)景時(shí)，其實(shí)不止是常規(guī)的快遞和外賣(mài)，這個(gè)場(chǎng)景會(huì)產(chǎn)生很多的末端物流需求，比如社區(qū)團(tuán)購(gòu)，比如產(chǎn)品試樣時(shí)的樣品派送。
阿里本身在末端新零售場(chǎng)景有很深的布局，前段時(shí)間媒體報(bào)道阿里零售通事業(yè)部近期正在組建一個(gè)新的社區(qū)團(tuán)購(gòu)部門(mén)，以社區(qū)為單位，招募各小區(qū)的寶媽或便利店店主為 “團(tuán)長(zhǎng)”，在微信群里推廣生鮮商品，收集訂單，再通過(guò)自有渠道供貨，次日將商品送至小區(qū)由用戶(hù)自取。
這些業(yè)務(wù)都需要強(qiáng)大的配送服務(wù)支持，在外賣(mài)適齡勞動(dòng)力逐漸減少的情況下，物流機(jī)器人可以與外賣(mài)員 / 快遞員相配合，打造一個(gè)零售服務(wù)閉環(huán)。
如果再往外拓展，物流機(jī)器人也可以不止是一個(gè)單一形態(tài)的機(jī)器人。
「我們希望搭建的是底層的人工智能、機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)我們可以快速的搭建出針對(duì)各個(gè)場(chǎng)景適用的機(jī)器人產(chǎn)品，在基于這些產(chǎn)品賦能阿里經(jīng)濟(jì)體的各個(gè)具體的業(yè)務(wù)單元。」陳俊波說(shuō)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物流機(jī)器人未來(lái)會(huì)是一個(gè)「平臺(tái)」。
未來(lái)阿里會(huì)將小蠻驢通用技術(shù)點(diǎn)(比如高精度定位、硬件方案、軟件算法)抽象提煉出來(lái)，沉淀到平臺(tái)中，平臺(tái)也會(huì)依托阿里云，變成一個(gè)整體的自動(dòng)駕駛云平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)平臺(tái)、仿真平臺(tái)、測(cè)試平臺(tái)等。
「任何一家機(jī)器人初創(chuàng)公司都沒(méi)有這樣的完整的系統(tǒng)化能力，我們希望把自己的能力沉淀出來(lái)開(kāi)放給整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。」陳俊波說(shuō)。
基于這個(gè)平臺(tái)，未來(lái)就可以像組裝樂(lè)高一樣快速開(kāi)發(fā)針對(duì)多元場(chǎng)景的移動(dòng)機(jī)器人，比如消防救援、安全巡防、機(jī)場(chǎng)服務(wù)、防疫消殺、景區(qū)導(dǎo)覽等。
此外，除輪式機(jī)器人，阿里未來(lái)還會(huì)開(kāi)發(fā)雙足、履帶等各種不同類(lèi)型的機(jī)器人產(chǎn)品，讓其可以爬山涉水、上高樓下地庫(kù)。
不過(guò)，這些都屬于戰(zhàn)略規(guī)劃范圍。小蠻驢的發(fā)布最值得期待的還是，從來(lái)「與我無(wú)關(guān)」的無(wú)人配送機(jī)器人終于要在自己的生活中出現(xiàn)了。
