4 月 24 日,酷哇機(jī)器人(COWAROBOT)于長(zhǎng)沙橘子洲公園發(fā)布了全球首臺(tái)具備全路況清掃、智能路徑規(guī)劃的無人駕駛掃地車,并展示了道路清掃的實(shí)測(cè)效果。一匹已經(jīng)殺出重圍的黑馬,開始展現(xiàn)傲姿了。
“乘用車的 L4 無人駕駛至少還需要四年時(shí)間?!?在采訪酷哇創(chuàng)始人何弢博士時(shí),他這么說道。
“大眾認(rèn)為乘用車的無人駕駛可能近在眼前,一方面媒體宣傳的放大,引起人的期望過高,事實(shí)上學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的主流意見都是,乘用車的無人駕駛還需要四年以上的時(shí)間。”
何弢博士于 2015 年創(chuàng)辦酷哇機(jī)器人(COWAROBOT)公司,并邀請(qǐng) ETH 人工智能實(shí)驗(yàn)室原主任 Rolf Pfeifer 加入公司擔(dān)任首席科學(xué)家。此外,公司得到 CMU 的戰(zhàn)略支持,雙方在無人駕駛感知算法上展開聯(lián)合研發(fā)。酷哇的核心團(tuán)隊(duì)成員均來自 CMU、上海交大和百度等公司,背景十分華麗。
2018 年 4 月 24 日,酷哇機(jī)器人聯(lián)合環(huán)衛(wèi)工程機(jī)械行業(yè)龍頭企業(yè)中聯(lián)環(huán)境共同發(fā)布了全球首臺(tái)具備全路況清掃、智能路徑規(guī)劃的無人駕駛掃地車,這款無人駕駛掃地車今年內(nèi)將率先于長(zhǎng)沙、蕪湖、合肥、上海等地進(jìn)行商業(yè)化落地。先看一段實(shí)拍視頻:相比港口、礦區(qū)等落地項(xiàng)目,掃地車離我們的生活更加接近,是大家日常比較容易接觸到的車輛。說實(shí)話,在訪問何弢博士之前,我并不知道原來掃地車還有各種類型,而橘子洲公園里的這輛掃地車造型也比平時(shí)路面上看到的那些,外觀更活潑,更有親和力。
無人駕駛掃地車長(zhǎng)沙實(shí)拍
為什么會(huì)選擇掃地車?
在回答這個(gè)問題之前,何弢博士提出了一個(gè)很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎歼壿嫛?/p>
任何技術(shù)的發(fā)展都會(huì)遵從技術(shù)成熟度曲線又叫技術(shù)循環(huán)曲線;只有技術(shù)成熟度跨過了市場(chǎng)可接受的觸發(fā)點(diǎn),新技術(shù)才能從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)產(chǎn)品落地。
舉例來說,AI 技術(shù)的發(fā)展,先是大起大落然后又大起,就是遵循這個(gè)發(fā)展規(guī)律。觸發(fā)點(diǎn)打開之前,資本市場(chǎng)會(huì)樂觀看好新技術(shù)的發(fā)展。不過如果長(zhǎng)期沒有兌現(xiàn),資本市場(chǎng)的態(tài)度就會(huì)變得消極。
想要找到市場(chǎng)落地點(diǎn),要么技術(shù)必須足夠厲害,要么把應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)降低。最后,何弢博士選擇了自動(dòng)駕駛技術(shù)在應(yīng)用上的兩個(gè)限制條件,一個(gè)是低速,另外一個(gè)就是封閉場(chǎng)景。
無人駕駛在技術(shù)發(fā)展曲線中的位置
如上圖所示,目前 L4 級(jí)別的乘用車無人駕駛就處于技術(shù)發(fā)展曲線中的第一個(gè)階段,期望膨脹期。此時(shí),是技術(shù)快速發(fā)展期的頂端,基礎(chǔ)理論基本成熟,同時(shí),理論探索空間也越來越小。
而低速和封閉場(chǎng)景下的無人駕駛則處于第三個(gè)階段,爬坡期的開始。在理論工作者對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注程度降低之后,新技術(shù)開始在產(chǎn)業(yè)中得到應(yīng)用,并將通過一個(gè)持續(xù)發(fā)展的爬坡期,最后到達(dá)穩(wěn)定應(yīng)用階段。
當(dāng)然要選擇更快落地的場(chǎng)景。
何弢博士提出了場(chǎng)景上的兩個(gè)判斷邏輯。第一個(gè)叫做作業(yè)環(huán)境,第二個(gè)則是移動(dòng)車輛。
作業(yè)環(huán)境上,一方面看的是環(huán)境的面積、維度和動(dòng)態(tài)性。另一方面看的是移動(dòng)障礙物的運(yùn)動(dòng)屬性。移動(dòng)車輛判斷的則是移動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)屬性和移動(dòng)車輛的作業(yè)要求。
基于這個(gè)判斷邏輯,何弢博士把市面上所有的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行打分。
應(yīng)用場(chǎng)景打分圖
他發(fā)現(xiàn),最難的其實(shí)是快遞機(jī)器人??爝f機(jī)器人難就難在環(huán)境非常復(fù)雜。
排在第二難度的是標(biāo)準(zhǔn)公路場(chǎng)景的 L4 乘用車無人駕駛,難點(diǎn)在于速度很高,對(duì)于安全性的要求也很高。
排在第三難度的是餐廳的送餐機(jī)器人,餐廳環(huán)境尺度雖然小了,但是送餐環(huán)境中有各種不同的人群,比如孕婦、老人、小孩等,行走規(guī)則也是混亂狀態(tài)。
而排在最后的是掃地車,因?yàn)閽叩剀囁俣缺容^低,一般在人少的晚上作業(yè),同時(shí)清掃的區(qū)域會(huì)做限流,所以可以做精細(xì)化的部署和規(guī)劃。
當(dāng)然是選擇更快落地的,第二道選擇題做完了。
移動(dòng)底盤的機(jī)器人
在掃地車之前,酷哇還做了一款產(chǎn)品,低速自動(dòng)駕駛狀態(tài)下的行李箱 COWAROBOT R1,目前已售出五千多臺(tái)。通過在行李箱項(xiàng)目上的團(tuán)隊(duì)磨合和積累,酷哇很快就順利跨入到智能作業(yè)的掃地車領(lǐng)域。
這次酷哇發(fā)布的無人駕駛掃地車來自于和中聯(lián)環(huán)境的合作。酷哇機(jī)器人,作為無人駕駛新銳,第一次與環(huán)衛(wèi)龍頭展開合作,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。中聯(lián)環(huán)境提供車輛,酷哇則負(fù)責(zé)完成無人駕駛和智能作業(yè)的一套軟硬件一體化的前裝工作。
當(dāng)我們談到創(chuàng)新技術(shù)的商業(yè)落地路線時(shí),都會(huì)經(jīng)歷從產(chǎn)品的原理樣機(jī)到正式的商業(yè)產(chǎn)品落地的過程。前者可能實(shí)現(xiàn)過程相對(duì)順利和簡(jiǎn)單,而后者則需要?jiǎng)?chuàng)新團(tuán)隊(duì)具備很強(qiáng)的產(chǎn)品落地能力。
COWAROBOT快速完成了原理樣機(jī)的驗(yàn)證階段,進(jìn)入到商業(yè)產(chǎn)品落地的過程中。
無人駕駛掃地車長(zhǎng)沙實(shí)拍
對(duì)無人駕駛技術(shù)來說,需要感知和識(shí)別作業(yè)環(huán)境和其中的障礙物,并進(jìn)行分類,跟蹤和預(yù)測(cè)障礙物的移動(dòng)軌跡,從而規(guī)劃合理的局部路徑,并且做出一些智能策略。
除了無人駕駛以外,智能作業(yè)系統(tǒng)需要有很強(qiáng)的產(chǎn)品封裝能力。酷哇團(tuán)隊(duì)之前擁有大量的機(jī)器人和自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn),包括多軸的聯(lián)動(dòng)控制等等,可以輸出一整套的智能作業(yè)方案,從自動(dòng)化識(shí)別到無人駕駛。
在和中聯(lián)環(huán)境談合作的時(shí)候,兩者很快就達(dá)成了一致。
無人駕駛,就是掃地車的移動(dòng)底盤。而機(jī)器人技術(shù),則代表的是掃地車的智能作業(yè)系統(tǒng)??嵬垡龅氖率前循h(huán)衛(wèi)的整個(gè)過程進(jìn)行系統(tǒng)化和智能化的升級(jí)。
酷哇自主研發(fā)的無人駕駛系統(tǒng)
在無人駕駛系統(tǒng)上,酷哇自主研發(fā)了感知、規(guī)劃和定位的一套體系,其中包括無人駕駛的智能識(shí)別系統(tǒng)、決策規(guī)劃系統(tǒng)(Decision & Planning)、特征驅(qū)動(dòng)的全局定位系統(tǒng)以及設(shè)立多級(jí)防碰撞模塊的安全策略。
掃地車的無人駕駛硬件配置融合了激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等多種傳感器組合,來全時(shí)偵測(cè)障礙物。另外,還有一整套穩(wěn)健的底盤運(yùn)動(dòng)執(zhí)行策略來跨越或繞過障礙。
在感知上,由于低速場(chǎng)景要求的傳感器探測(cè)范圍比高速場(chǎng)景要小,配置位置也完全不同。掃地車使用了三個(gè) 16 線激光雷達(dá)的組合,以攝像頭視覺為主做雙目識(shí)別,激光雷達(dá)為輔。
最終實(shí)現(xiàn)效果是,掃地車可以全自動(dòng)自主地完成受限區(qū)域的清掃任務(wù),比如說馬路牙子識(shí)別、沿路邊清掃、S 型清掃和避障繞障等。
而在整套無人駕駛系統(tǒng)里,不得不提的是酷哇的定位技術(shù),也就是基于特征驅(qū)動(dòng)的全局定位。
特征驅(qū)動(dòng)的全局定位,簡(jiǎn)單來說,就是車輛識(shí)別到物體之后,根據(jù)物體特征關(guān)聯(lián)已有的存儲(chǔ)信息,來判斷當(dāng)前的位置。
舉個(gè)例子,當(dāng)你看到埃菲爾鐵塔的時(shí)候,你就會(huì)識(shí)別出這是一個(gè)埃菲爾鐵塔,并且能判斷出這是在法國巴黎的某一個(gè)地方。這個(gè)過程完全符合人的認(rèn)知過程。
在封閉環(huán)境下,無人駕駛掃地車首先通過感知跟環(huán)境建立熟悉的過程,然后根據(jù)感知提取結(jié)構(gòu)化特征,將圖像分割和歸類,最后進(jìn)行存儲(chǔ)和記憶。
根據(jù)目前情況來看,掃地車需要窮舉的環(huán)境特征比乘用車要少得多,比方說,掃地車只需要判斷眼前的障礙物是垃圾,而并不需要分析垃圾里到底都是什么樣的東西。
無人駕駛掃地車的商業(yè)場(chǎng)景
酷哇發(fā)布的這款無人駕駛掃地車售價(jià)大概在 70 萬以上,整車功率達(dá)到 45 kw,屬于油動(dòng)車型。在掃地車市場(chǎng)上,一輛好的進(jìn)口車售價(jià)在 60 萬以上,而在本土市場(chǎng)上,售價(jià) 10-20 萬之間的掃地車最受歡迎。
園區(qū)使用一輛無人駕駛掃地車能產(chǎn)生什么價(jià)值呢?
一輛無人駕駛掃地車一天作業(yè)兩次,可以替代兩到三個(gè)人的工作。平均一個(gè)人工成本 7-8 萬/年,也就是一年下來可以節(jié)約十幾二十幾萬元的成本。一輛車的清掃面積范圍覆蓋五千平方以上,作業(yè)環(huán)境面積也能大幅提高。
目前,這輛無人駕駛掃地車已落地長(zhǎng)沙的橘子洲公園,而在蕪湖的工業(yè)園區(qū)也在進(jìn)行試驗(yàn)工作。而到五六月份之后,酷哇還將部署更多的城市固定道路。
從以人力清掃為主的清掃 1.0 時(shí)代,到以有人駕駛的清掃為主的清掃 2.0 時(shí)代,現(xiàn)在則到了無人駕駛的清掃 3.0 時(shí)代。
根據(jù) 《2015 年中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》,到 2020 年中國環(huán)衛(wèi)服務(wù)總體市場(chǎng)規(guī)模將接近 1700 億元,其中道路清掃保潔服務(wù)規(guī)模 1266 億元,居于首位。參照道路清掃保潔服務(wù)規(guī)模,酷哇機(jī)器人切入的無人駕駛掃地車從替代人力角度說市場(chǎng)規(guī)模為千億級(jí)別。
酷哇機(jī)器人的無人駕駛掃地車,核心點(diǎn)在于為道路清掃保潔服務(wù)減少人工成本和提升效率。
酷哇的未來
剛才說到酷哇要做的事情是縱深,何弢博士提到,他會(huì)想辦法打穿物流和工程車這兩個(gè)品類。
物流分為前段、中段和后段三個(gè)部分。前段,指的是倉庫里發(fā)生的,從卸貨、分類、出倉、分揀、打包再到輸出的流程。中段最為主流,指的是運(yùn)輸干線。而物流的后段指的是快遞的最后一公里。
從前到后,難度依次增加。
目前,酷哇正在準(zhǔn)備物流前段的商業(yè)產(chǎn)品,已經(jīng)在和幾家知名的公司洽談合作。在物流的中段上,何弢博士認(rèn)為這個(gè)環(huán)節(jié)更重要的是卡車的電動(dòng)化,而不是通過無人駕駛?cè)〈涇囁緳C(jī)。而物流的后段目前來看難度太高,暫時(shí)沒有考慮。
酷哇內(nèi)部除了專用車領(lǐng)域的無人駕駛團(tuán)隊(duì)以外,還有一個(gè)智能硬件的團(tuán)隊(duì),計(jì)劃把感知部分模塊化,切入到不同的 C 端產(chǎn)品。比如,他們正在和一線品牌的嬰兒車洽談合作,把之前行李箱上的低速自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用到嬰兒車上。當(dāng)父母抱起嬰兒的時(shí)候,嬰兒車會(huì)自動(dòng)跟隨在后面,減輕一部分負(fù)擔(dān)。
另外,他們也會(huì)慢慢提供相應(yīng)的組件,把無人駕駛這種智能移動(dòng)的 AI 技術(shù)賦能到消費(fèi)品當(dāng)中,主打可玩性和教育性。
酷哇目前在上海的研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模 70 多個(gè)人,在蕪湖生產(chǎn)基地還有 100 多人的團(tuán)隊(duì),主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈方面的事情。
酷哇的兩條路徑非常清晰。一條是消費(fèi)者端的教育市場(chǎng),可以獲取一定的現(xiàn)金流。另一條是無人駕駛技術(shù)的縱向深耕,不斷發(fā)展技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
酷哇團(tuán)隊(duì)對(duì)行業(yè)理解得十分深刻,同時(shí),團(tuán)隊(duì)行事穩(wěn)健和低調(diào)。在此次產(chǎn)品發(fā)布之前,他們沒有在媒體上做過任何宣傳報(bào)道。從最終產(chǎn)品的完成度上來看,已經(jīng)到了可以在真實(shí)場(chǎng)景下成熟應(yīng)用的階段。
唯一的顧慮是售價(jià)。
對(duì)此,何弢博士的解釋是,目前車輛上的成本主要來自于激光雷達(dá)和計(jì)算平臺(tái)。不過,未來隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和產(chǎn)業(yè)分工的細(xì)化,無人駕駛相關(guān)的激光雷達(dá)和計(jì)算平臺(tái)必定會(huì)復(fù)制計(jì)算機(jī)和手機(jī)產(chǎn)業(yè)的道路,呈逐步下降的趨勢(shì)。所以,在目前成本不是商業(yè)化落地的主要制約因素。
一匹已經(jīng)殺出重圍的黑馬,開始展現(xiàn)傲姿了。
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