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2020年10月20日 | 浅谈机器人面对的最主要的技术难题

发布者:HeavenlyJoy444 来源: 搜狐作者: Lemontree 手机看文章 扫描二维码
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345 万,244 万,371 万,487 万,349 万,548 万,470 万。这是自 2012 年开始,我国每年劳动年龄人口下降的数量,劳动力少了就会变贵,资本是逐利的,于是制造业从一线搬到三线,从中国迁移到越南;但服务业不能这样搞,尤其是餐饮业,最重要的就是选址。唯一值得欣慰的,是周围同行的人力成本也同样在提高。

可做生意的就怕,人家赚的比你多,成本还比你低。

海底捞店中,一位正吃饭的客人抬头和一台滑行过来的机器人对视上,看起来像货架的结构上,摆放着一盘蛋糕。「生日快乐!」几名潜伏在附近的员工同时欢呼,这是深圳海底捞方大城店的新把戏。店里,机器人平稳地穿行,准确避开行人将盘装的肉类和蔬菜送到桌子前,不时还有顾客凑过来搭讪或是拍照,大堂经理莫静静说,引进机器人后,常有顾客特意要求机器人来送餐,尤其吸引住了好奇心旺盛的小朋友们。

虽然在繁忙时段,机器人还不足以替代人工,但非繁忙时段还是替代了不少传菜的工作,而在夜班,更是可以完整的替代一个传菜员——这款机器人不止在深圳,在北京、新加坡等地也都开始上线。

拐点:当人比机器还贵时

「十几年前的送餐机器人,投资回报期可能在 10 年以上,那个时候的机器人要卖到将近 20 万,而一个服务员一年的工资可能才 1 万。」另一方面,当时机器人基本是靠磁条导航,在工厂仓库还好,在餐厅就不好用了。但当技术的进步将这两个问题都解决了之后,这个市场看起来就诱人了许多。普渡机器人 CEO 张涛曾是媒体雷锋网的联合创始人,进入餐饮机器人行业,是他兼顾了技术和商业趋势后的决定。

普渡机器人创始人 张涛 | 图片来源:普渡机器人

2016 年,普渡机器人研发了收款传菜机器人「欢乐送」,目前已经在上百个城市售出数千台。多年的市场经验,让张涛对餐饮业服务机器人市场有了自己的判断——这会是一个有着互联网式增长可能,又不至于陷入互联网式血腥厮杀的增量市场。

张涛算过一笔账,中国大概有 800 万家餐饮饭店,即使是一小部分适合使用机器人,也足以达到千亿级别的市场规模;其次,中国餐饮市场不存在寡头垄断而较为分散,对创业来说发展环境比较友好,「(餐饮业)有很强的城市、品牌和门店的三重隔离,如果有很强的竞争对手进来,也无法迅速拿下市场。」,而机器人除了属性外,还具备招徕顾客和表演宣传的传播属性,再加上餐厅老板的决策周期也相对较短,市场可以快速增长。

最初普渡选择以传菜机器人为切入点,是因为在餐厅门店的迎宾、领位、传菜、烹饪等诸多场景中,传菜是从技术角度实现完全人力替代最容易的一个场景。但在实际落地的时候,才发现没那么简单,「门槛比工业机器人还高。」张涛这样评价,第一代「欢乐送」历时一年才生产出来,之后又花了一年的时间进行迭代更新,这个过程,也从技术上构建起了壁垒。

通行:最大的难题

传菜的本质是什么?是让菜品在空间上转移,是实现一个微缩的交通系统,而传菜机器人,本质上就是一台小型的货运车。就像还没有取代人类司机,在人员稠密又通道狭窄的餐厅,让机器人像人类传菜员一样灵活通行,是普渡成立以来面对的最主要的技术难题。

「餐厅的过道是比较窄的,而且有越来越窄的趋势,现在很多餐厅的过道宽度可能不到 70 厘米,过道里还要走人,所以对机器人通过性要求越来越高。」在普渡机器人开拓顾市场时,有两个重要的指标,就是餐厅面积和过道的宽度。如果面积太小,节省不了多少人力,就没有必要去做,而如果过道窄于机器人能通行的最小范围,则是没办法去做。这个最小范围受多个因素影响,包括机器本身的尺寸、性能、定位导航还有运行能力等,最初普渡机器人对餐厅过道宽度的要求是 1.2 米,后来压缩到 1 米,再后来压缩到 80 厘米,而现在,即使只有 60 厘米的宽度也可以了。「总之,通过技术进步不断降低对产品的宽度要求。」张涛说。

这些技术上的积累,主要由三部分构成:最底层的是机器人底盘,是机电一体化的子模块,再往上是业务系统和云平台。不同于许多外部通用底盘的解决方案的配送机器人公司,为了更好地实现软硬算法的结合,普渡选择自研机器人底盘,底盘中又包含了普渡的定位导航算法,这也是普渡技术构成的核心,而定位导航算法又包括五部分:餐厅建图、机器人定位、路径规划和导航、运动控制、环境感知。

普渡机器人技术构成 | 图片来源:极客公园

在餐厅进行机器人的部署,全程只需要 2 小时到半天左右。首先是构建餐厅的地图,标注出餐桌、出餐口等位置,然后将标注好的餐厅布局图传给机器人。本的欢乐送机器人,基于顶部和底盘的、摄像头、深度相机(RGBD)、惯性单元(IMU)等多种传感器融合的 SLAM 方案,可以实现 2cm 的定位精度和 50Hz 的定位频率,然后通过内置算法进行路径规划和导航。而普渡自研的伺服驱动及控制算法,让机器能流畅地行走和避障,并通过传感器感知外界环境变化来改变行动。

欢乐送构成介绍 | 图片来源:普渡机器人

除了机器本身基本的功能外,上层的业务系统,会有与送餐相关各种的交互和集合;而普渡的云平台,兼具销售和管理的双重用途,每一台机器人的每一个传感器都会联网,将技术数据记录在云平台上,还可以给餐厅管理层用于业务监督和效率管理。从展示的后台数据来看,每台欢乐送机器每天可以传菜约 300 次以上,相当于 1~2 名传菜员每天的工作量。

张涛总结:「现在,我们在海底捞的餐厅能够做到至少一比一节省人工,再加上机器人可以用很多年,价格比一个人一年的工资便宜,这个账是蛮好算的。而且用机器,比餐饮企业招人管人要简单,机器人这种新奇酷的东西还是蛮招人喜欢的。」

增长:当市场来敲窗

快速发展的窗口期似乎已经到了。

95 后的小孩不好管,而且也不好招,这是许多企业主的感慨。我国出生率下降和制造业的大发展,几乎是同一时间开始,而在数十年后达到一个交汇点——人力成本上升到和原本昂贵的机器成本持平,这个现象在工业领域许多年前就已实现,而在服务业的复演,显然也不会停止,甚至会更有潜力——服务机器人对核心零部件性能的要求较工业机器人低,实际的议价能力要更强。「比如说做雷达的,国内你可以找到一百家以上,服务机器人领域的零部件获取性比较高。」而机器人相关的整条产业链,在珠三角几乎都可以找到,仅深圳一地就汇集了 649 家机器人相关企业,工业总产值达到 1178 亿元(2018 年数据)。

但比起相对通用的工业机器人,服务机器人对场景的依赖性要更大,每个细分的场景都像是一条独立的产业链,这意味着,机器人本体要承担最复杂的机电一体化产品的设计和制造环节,以及对应场景和硬件的算法的研发。「目前通过产业链的进步和我们的设计,让机器人的投资回报期已经降到了一年以内,一线城市中甚至降到了半年。」张涛告诉极客公园,价格降低对行业是很大的一个推动因素,目前普渡机器人在海底捞、巴奴毛肚火锅、西贝莜面村等连锁品牌都有落地,拿下头部客户后再进一步去拉动腰部和底部的客户。

先技术实现,后商业拓展,先头部后腰部,这就是普渡机器人的基本打法。在张涛看来,普渡是一家技术驱动的公司,无论是增加市场份额还是拓展商业边界,都要靠不断推出技术更进步,功能也更丰富的机器人来实现。未来他希望继续丰富餐饮机器人的工种,从送餐拓展到收餐、排号、迎宾、领位、餐中服务等。有趣的是,在机器人满足基本的功能后,他们得到许多反馈,并不是追求功能性上的提升,而是希望机器人变得更有趣,增加交互能力——服务业最需要的,还是能将科技与人文结合在一起的有温情的产品。据了解,在 12 月 19 日即将召开的发布会上,下一代的普渡机器人就会从之前的极简风格转向更卡通化的设计,交互技术也从语音播报提升到双向的语音交互,探索更好的餐饮机器人形态——也许有一天,我们也会感触到机器人的温柔。

编辑:hfy


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