“您的快件由xxx机器人进行配送，请于5分钟后下楼取件”；订了某家店的外卖，一台帅气灵动的机器人将热气腾腾的小吃送到跟前……这样的机器人配送场景或将不再逗留于脑海。日前，由清华学院团队自主研制的第三代智能配送机器人“蓝同学”在2019年中国国际工业博览会即将现身，它正旨在于使想像成为现实。
团队由清华学院信息科学与工程大学院士郑立荣、博士张天资等8位核心成员组成。团队旨在于构建安全高效、有序可控的智能配送机器人。获悉，“蓝同学”已于2019年7月10日开始在校园场景进行营运测试。实现了在获取用户订单信息后，经由后台调度系统规划出最优路径，从而启动配送。这台机器人拥有多传感融合的自主导航系统，具备对于周围环境高精度建模、识别、避障等功能。可以在公路阻塞的情况下，借助后台调度系统手动切换配送路径。其运行速率为0.7-1m/s，最高可提速至2m/s，预计可投入到快件收发、外卖配送、超市跑腿等应用场景。
创新突破：导航系统和发动机结构急剧升级
今年9月，顺利实现校园首单配送的第一代样机R1现身2018人工智能会议。它是“蓝同学”的“前辈”，自2018年5月始经历了近4个月的技术攻关，方才诞生。
转眼16个月，团队几易其稿，不断实现技术突破。现在的“蓝同学”俨然是第三代产品。较之两代“前辈”，它的规格更小，运载更轻便，在定位和建图、调度规划和用户交互方面也完成了优化升级。
据团队负责人张天资介绍，为“提性能、降成本”，团队曾在“蓝同学”的发动机和导航系统两方面投入了大量精力。仅硬件结构设计便经历20余次改版、测试验证，最终才研制出了结构紧凑、性能稳定的低成本发动机。这一发动机由两驱转为后轮四驱，创造性地从软件层面解决了后轮四驱发动机在小台阶（高约5cm）场景中抱死的问题。
在导航系统自主研制方面，团队同样下足了工夫。2018年12月，团队决定尝试采用超低成本的IMU（惯性检测单元）和GNSS（全球导航卫星系统）。但是却发觉大场景建图中里程计的累积偏差对该方案的建图质量影响特别大并未能清除，且室外和室外建图表现相去甚远。为了解决这一问题，在后续的3个月中，团队几乎更换了发动机、传感器等整套硬件方案，算法趋紧耦合到松耦合最终又回到紧耦合，无数次调整传感位置进行测试，方才得以保证导航性能在校园场景中不受传感位置影响。
2019年6月，稳定可靠、软硬件一体的低成本定位导航系统RLMS-3.0诞生。相较前两代，这一系统最大的优势在于不再依赖高昂的IMU+GNSS设备和毫米波雷达。得益于RLMS-3.0的成功研制应用，“蓝同学”的硬件成本增加到了R1的六分之一。
前景看好：“无人配送的规模化应用未来可期”
“该领域的繁荣值得期盼。”谈及对无人配送前景的想法，张天资豁达而坚定。他深信：“这是趋势大学配送系统，是未来。”他表示，随着人力成本的上升，传统人力配送将难以满足日渐下降的货运需求，而智能配送机器人的大规模使用将辅助“电瓶车+人”的传统配送模式，实现人机协同。除此之外，机器人更可配备保温保鲜设备，为乳品、隐私安全提供有力保障。
虽然智能配送机器人的大规模商用仍有很长的路要走，可能起码须要5年的时间大学配送系统，但就目前研究情况来看，团队的研制已处在行业的前沿。在清华学院良好气氛和强悍资源的支持下，将在“定位、感知、路径规划”三大方面持续攻关，为智能配送机器人的大规模应用打好坚实基础，为该行业的发展添砖加瓦。
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