以下文章來源於智車科技 ,文/車釐子
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無人駕駛或自動駕駛乃人工智慧(AI)皇冠上一顆明珠,覬覦者眾。就是在這樣一個領域,有一個思想自由奔放、才能學識超凡,但卻深藏不露的人。他是美國康涅狄格大學電子工程專業博士,曾先後就職於美國聯合技術研究公司(United Technologies Corporation,UTC)、麻省理工學院孵化出來的自動駕駛初創公司nuTonomy、阿里巴巴達摩院自動駕駛實驗室。
2021年他加入了中國一家專門從事“無人駕駛搬運”的公司,確切說是進入了智慧物流行業。雖然這家中國公司2016年才成立,卻也不可小覷,目前它已佔得中國零擔貨運領域無人叉車的大半江山。
這個人就是張碩博士,而這家公司就是木蟻機器人(MOOE-ROBOT)。
海外深造
張碩博士是智慧自主領域(機器人、無人機、無人車)的資深專家,其兩段履歷都令人欽羨。第一段是15年的科研工作經歷,其中10年在美國。
張碩博士2011年獲得美國康涅狄格大學電子工程博士學位後,入職世界50強美國聯合技術公司。此前的2010年2月,美國西科斯基飛機公司(Sikorsky Aircraft)已宣佈,為應對美軍對軍事科技的需求,斥資研製計算機化無人黑鷹直升機,計劃於2015年前推出,每架無人黑鷹直升機造價達1700萬美元。
作為系統架構師,張碩博士主導研發了無人駕駛黑鷹直升機的環境感知系統,實現了自動安全降落區選擇和跟蹤等功能。該系統在載人商用無人直升機(基於改裝的Sikorsky S76-SARA)和無人黑鷹直升機上成功應用後,實現了載人無人機的起飛、任務執行、著陸點選擇和著陸的首次全自主飛行。為此,美國最權威的航空雜誌《Aviation Week》2次以封面故事形式報道了這項工作。
2013年,無人駕駛黑鷹直升機成功完成世界首例無人駕駛直升機緊急醫療救援任務(Medical Evacuation)。其技術成熟度等級(TRL)也從第四級推進到第六級,獲得美國聯合技術公司的最高科技獎“傑出成就獎”。2015年11月,自航版黑鷹直升機在美國透過關鍵測試,顯示出直升機自動飛行以及自動化團隊合作的能力。
在此期間,張碩博士在一流國際期刊和會議上發表了15篇同行審批學術論文,申請授權了1項美國專利,在國際學術和會議上發表了10次演講。
落地應用
張碩博士的第二段經歷是2016年後的創業生涯,是一家麻省理工2013年孵化的初創公司——NuTonomy。他作為無人車核心成員擔任感知部門的美國負責人,帶領團隊研發了自動駕駛多感測器融合感知系統,並在新加坡One North商業區、美國密西根州MCity等區域進行了常態化測試。
2016年8月,NuTonomy彷彿橫空出世一般出現在世人眼前,也驚呆了Uber(優步)等無人駕駛汽車公司。不同於其他公司基於車身鐳射雷達等感測器探測道路情況,傳輸至晶片再進行分析並結合高精度地圖才得以實現,NuTonomy的最大區別在於其演算法是基於火箭、飛機和其他複雜的自動駕駛工具決策演算法的新技術,還能夠模仿人類開車方式。兩者的最佳化結合讓自動駕駛車輛行駛更流暢。這也讓NuTonomy成為了全球首家無人駕駛出租車上路執行的公司。
nuTonomy釋出訊息稱,無人駕駛出租車正式商業運營將在2018年上線,不過,2017年10月,被稱為最具危機感的汽車一級供應商德爾福以4.5億美元收購了nuTonomy。同年12月,德爾福汽車公司完成業務拆分,成為了德爾福科技和安波福兩家公司。後者保留了電子電氣系統、電子與安全系統兩大事業部,開始專心做自動駕駛、互聯和共享出行。
就在此時,張碩博士轉戰國內,加入高德主導了低成本高精地圖採集車技術的研發。加入王剛領導的阿里巴巴達摩院自動駕駛實驗室團隊後,他成為了第一核心骨幹,先後擔任自動駕駛軟體架構師、高精定位和高精地圖主管、規劃及控制主管,完成了開放道路自動駕駛技術的研發,從0到1推動了阿里巴巴無人駕駛技術研發和商業化落地運營。2021年雙十一期間,350輛末端物流車“小蠻驢”在校園和社群場景運營,運送包裹達200萬單。
2019年,張碩博士入選全球引才計劃。該計劃是從2010年開始用5年時間,面向全球引進20個以上海外優秀創業創新團隊,100名以上帶著重大專案、帶領關鍵技術、帶動新興學科的海外高層次創業創新人才。2020年,張碩博士獲得高層次人才C類認定,C類就是省級領軍人才。
現在,張碩博士作為木蟻公司CTO,正在推進自動駕駛技術改變物流領域這個最為傳統,甚至比較落後的行業。
結緣搬運
“選擇‘搬運場景’是為了讓人類不再搬運,”張博士這樣說道。看來,作為致力於改變大型物流倉儲落後局面的木蟻一定具有誘人的魅力。
做學問需要孜孜矻矻,做實業更要克難攻堅,而這也正是木蟻人精神的難能可貴之處。
木蟻機器人成立於2016年3月,最初作為機器人AMR企業釋出了通用型爆款底盤W系列,穩穩進軍工業場景;隨著產品線的最佳化,2019年F系列無人叉車橫空出世,正式進軍倉儲物流行業;2020年打造了全國首個百臺無人叉車標杆場地;到2021年,木蟻成功拿下快執行業前十關鍵客戶60%,穩紮穩打的產品線使得張碩博士對於木蟻印象深刻,加入後繼續以打磨產品為重要工作內容。2021年下半年,木蟻逐漸從室內場景切入園區室外無人駕駛場景,實現全鏈路的無人駕駛技術棧運用。
張碩博士認為,木蟻的核心優勢主要體現在自動駕駛技術+產品力。技術上以群體自動駕駛底層技術驅動,將單體智慧(加強型自動駕駛技術棧)與群體智慧(全鏈路資料智慧排程)相結合。產品力方面,突破了物流領域客戶剛需痛點,切入可批次落地場景,且以Raas運營建立強客戶粘性和壁壘;另外,其應用可拓展到區域化無人搬運市場,從倉內搬運到園區室外無人駕駛逐步實現批次落地。
他強調,木蟻具備自動駕駛全棧底層核心能力:一是超強單體智慧工作,包括高精度穩定定位、超強庫位識別、多橫態語義地圖和高安全避障;二是大規模群體智慧排程能力,包括簡單易用的PDA人機互動、大規模智慧路徑規劃能力,以及全資料化管理。
利用木蟻的雲端視覺化資料運營體系可以實現雲端遠端運維,大幅降本增效。智慧報警系統可以讓使用者實時關注倉內執行,遠端提示車輛故障,及時處理異常和更新升級;運營輔助功能可以分析各種外場資料,資料化重建執行狀態。
不謀而合
張碩博士認為,物流市場需求有望激發,行業使用者將更關注產品本身的價值。木蟻機器人的主打產品是無人駕駛搬運叉車,主要應用於物流倉儲行業。公司優勢就在於憑藉積累的行業專案經驗,重點突破轉運中心業務場景,找準了“被市場認可”的價值點和自動化轉型需求強烈的客戶群。針對轉運中心人機混雜的特殊場景,有集中的、階段性地提高機器執行的速度、穩定性及安全性。
他介紹說,木蟻致力於無人駕駛搬運裝置的研發,主要是實現點對點的智慧化搬運,縮短搬運時間,降低產品損耗,減少作業人員體力消耗,在有限的時間裡創造更多的價值,最佳化人效的同時提高作業人員體驗感。
2021年12月28日,工信部等十五部門聯合印發的《“十四五”機器人產業發展規劃》指出,要以高階化智慧化發展為導向,面向產業轉型和消費升級需求,堅持“創新驅動、應用牽引、基礎提升、融合發展”,推動機器人產業高質量發展,為建設製造強國、健康中國,創造美好生活提供有力支撐。
近年來,機器人日益融入經濟社會的方方面面,極大地改變著人們的生產和生活方式。我國已連續八年成為全球最大的工業機器人消費國,應用領域已覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫藥等52個行業大類、143個行業中種類,服務機器人、特種機器人在倉儲物流、教育娛樂、清潔服務、安防巡檢、醫療康復等領域實現了規模應用。
未來,我國將重點研製面向汽車、航空航天、軌道交通、物流等領域的高精度、高可靠性機器人,其中就包括AGV(無人搬運車)、無人叉車,分揀、包裝等物流機器人。
根本初衷
張碩博士表示:“人力搬運是一個非常辛苦的工作,不管是用地牛這種純人力搬運工具,還是操作電動叉車,工人黑白顛倒高強度重複勞動,都是反人性的。”作為一個無人駕駛領域的工程師,木蟻“讓人類不再搬運”的願景吸引了他。他希望用自己十多年豐富的工作經歷,“能夠用技術讓人們的生活變得更加美好,這是我最根本的初衷。”
他說,木蟻有兩個核心技術:一是單車智慧,除了A到B的自動行駛,還包括業務相關流程,如無人叉車取貨、放貨操作。過去的車輛主要是搬運,末端還是需要人來操作。他加入了木蟻以後,主要在前端和後端進行了無人化技術研發,使無人叉車具備了自動取貨、自動放貨能力。二是在叢集智慧方面,升級了排程系統,根據貨物自動呼叫叉車。這就好比打車軟體是把人和車匹配起來,而排程系統是把貨和車匹配起來。有了單車智慧,再加上全新的排程系統,打造出全鏈路無人柔性化物流解決方案。
張碩博士告訴記者,之前木蟻的爆款產品無人叉車F1系列已經在物流領域前十關鍵客戶中佔到60%。他加入之後,在該系列基礎上推出了新一代室內叉車,主要是解決F1的一些痛點,特別是功能方面的問題。透過感測器選型、機械設計、計算平臺選擇使新款車提供了一個高性價比方案。在功能側,新的室內叉車增加了新的感測器,以實現自動取放能力;整車外觀的工業設計也更具科技感。
他加入之前,木蟻主要是室內業務。張碩博士發現,室外也有非常多搬運需求,而且比室內大很多。為此,公司開啟了室外無人叉車專案,代號是F2,首批產品已於近期成功交付落地。
他認為,感測器是自主應用的“眼睛”,面對不同場景和環境,感測器方案、演算法功能都要重新設計和迭代。目前,木蟻機器人正在對合作夥伴提供的各種感測器進行測試,選型工作一直在進行,為的是選擇價效比更高的產品。
迄今為止,木蟻機器人的產品已在德邦快遞、韻達快運、跨越速運和雀巢供應鏈全盛物流落地應用,面積近20萬平米。據統計,2020年11月-2021年11月其無人叉車實地執行里程已超過120萬公里。
叢集效率
技術沒有好壞之分,卻有適合與否差異。從自動駕駛行業看,因為是在封閉、半封閉場景執行且比較安全,中低速物流是當下最能發揮自動駕駛能力的商用場景,也是最能從中獲得價值和效率的所在。在商用落地方面,和其他廠商相比木蟻有哪些優勢呢?
張碩博士介紹說,木蟻現在主要聚焦低速物流場景,提供無人柔性化解決方案,包括室內和室外。行業內有很多無人駕駛公司,包括Robotaxi(無人計程車)和末端物流車。在解決無人駕駛長尾問題方面大家是一樣的,但除此之外還有追求極致效率的問題,它不是單車效率,而是叢集效率。
他舉例說,在德邦快遞順德轉運中心,有近100輛無人叉車,每天在高效、高速執行,僅依靠單車智慧達不到這樣的效果,背後是單車智慧和基於網聯的智慧排程和相互協作。“我們一直在追求的目標是,除了做到全鏈路無人化,同時要把效率做到極致,”他說。
關於單車智慧和智慧網聯結合的技術實現,他表示,智慧網聯側場景由三個層面的技術方案來支撐:第一層是任務排程,無人車取完貨後根據貨物目的地和當前車輛位置進行匹配;第二層是規劃,由於在同一個場地有很多輛車,所以每輛車之間的路徑選擇很重要,需要儘量選擇最優線路,避免擁擁堵情況的發生。第三層是交通管理層,解決類似開放道的路口問題,在爭搶路權的情況下,透過交通管理讓運轉更加高效和安全。
他還指出,與城市道路智慧網聯V2X和V2V技術相比,物流行業的智慧排程也屬於智慧網聯應用的一個重要場景,交通管理層面確實有相似之處。不同之處在於,室外車路系統的規劃都要透過車輛智慧匹配做道路規劃,因為普通智慧網聯車的目的地資訊是使用者私有的,而物流場景的資訊是全域性化的,可以做更加最佳化、更加高效的整體路徑方案設計。
撬動變革
據張碩博士介紹,以叉車市場為例,每年電動叉車銷量大概在80萬臺,而且在逐年增加。一臺叉車按照10萬或20萬元價格計算,就是1000億到2000億元的市場規模。在室外場景,一些園區大概有1000輛左右人工地牛,全國大概有四五千個園區,這樣算下來,如果全量替代,市場規模會有近萬億。
木蟻正在與傳統叉車廠商合作,在新生產叉車上實現前裝無人化改造,類似於小馬等自動駕駛公司的模式;後裝市場也有機會,只要電動叉車具備線控能力基本上都可以改造。
他強調,木蟻主要聚焦於室內室外物流領域,因為運貨比運人對舒適性方面的要求低一些,所以優先落地是運貨,尤其是L4級別自動駕駛會率先在物流場景落地。特別是隨著感測器成本的下降和演算法技術的發展,機器人和無人駕駛的邊界已變得模糊,比如在軟體架構層面二者是有可能統一的。“隨著在室內積累了大量感測器資料和運營資料,木蟻開始從室內走向室外,其實室外搬運需求比室內大得多,這也是我們要去解決的。”
張碩博士期待:“未來透過我們的技術能夠去變革現在物流行業,讓人類不再搬運。”
關於木蟻
木蟻機器人(Mooe Robot)是一家引領世界工業車輛無人駕駛變革的機器人企業,致力於無人叉車、物流運輸大腦解決方案及無人車相關的研發、設計及應用落地。木蟻核心高管來自美國聯合技術研究中心、阿里達摩院、京東等國內外從事無人駕駛、人工智慧行業頂尖團隊。
由木蟻自主研發的自動駕駛叉車及解決方案已實現批次化落地,同時擁有全球首創的單倉100+臺智慧排程系統,執行里程突破120萬公里。客戶包括物流快運領域中TOP10企業以及智慧製造、倉儲、3C電子行業企業,木蟻無人叉車及解決方案市場份額已居行業第一。