全球首臺全路況清掃、智能路徑規(guī)劃無人駕駛掃地車

雖然關(guān)于無人駕駛乘用車各階段的應(yīng)用可行性仍存在諸多爭議，但關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的早期落地和商業(yè)化場景，業(yè)內(nèi)已大概形成了幾種共識：一，限定區(qū)域內(nèi)的低速無人駕駛；二，高速公路的無人駕駛應(yīng)用；三，自動泊車應(yīng)用。三者都具備限定的簡單場景，無人駕駛的落地難度相對較低，因此也更容易搶占這項(xiàng)前沿技術(shù)的商業(yè)化先機(jī)，眼下，諸如無人駕駛商用車、無人駕駛園區(qū)車、無人駕駛接駁車等，國內(nèi)外都已有眾多可參考的應(yīng)用案例。

今天，成立于 2015 年的無人駕駛公司酷哇機(jī)器人（COWAROBOT）在長沙橘子洲公園正式發(fā)布了其自主研發(fā)的無人駕駛掃地車，并現(xiàn)場演示了無人駕駛的全路況清掃，依托團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的 CO-MOVE PRO 低速無人駕駛系統(tǒng)，這款無人駕駛掃地車可自主完成智能路徑規(guī)劃、全路況清掃等作業(yè)任務(wù)。這不僅是長沙，也是全球首個(gè)同類應(yīng)用案例。

這套解決方案也將成為騰訊 AI 加速器首個(gè)落地的人工智能行業(yè)解決方案，并通過騰訊 AI 開放平臺向合作伙伴開放合作。

一般看來，無人駕駛清掃是相對簡單的工作，車輛好像只需低速移動就可順利作業(yè)。但如果將其工作過程分解開來，無人駕駛掃地車的應(yīng)用也并非如設(shè)想中輕松，比如，很多無人駕駛清掃車無法兼顧路肩，只能沿著既定路線“含糊”地一掃而過，后期仍需要人工的二次作業(yè)，這樣一來，無人駕駛節(jié)省人力、提升效率的初衷其實(shí)并未完成；另一方面，在樹葉、垃圾、雨雪覆蓋的路面，車輛要完成準(zhǔn)確的感知識別和路徑規(guī)劃，需要在傳感器方面進(jìn)行更高水平的配置，而無人駕駛要落地，如何在安全、高效與成本方面做出平衡仍是一個(gè)技術(shù)難題。

特征驅(qū)動全局定位方法

酷哇這款無人駕駛掃地車共使用了 3 個(gè) 16 線激光雷達(dá)，2 個(gè)攝像頭、4 個(gè)毫米波雷達(dá)，對低速掃地車而言，這一傳感器配置可兼顧安全行駛與高效作業(yè)的要求。結(jié)合 IMU、GPS 技術(shù)，掃地車可根據(jù)實(shí)時(shí)路況，完成全區(qū)域內(nèi)路徑規(guī)劃，依據(jù)視覺探測結(jié)果，自動選擇清掃模式，并自動選擇開始或結(jié)束清掃，回到指定位置，而在其作業(yè)過程中，工作人員還可遠(yuǎn)程監(jiān)控其作業(yè)。

在進(jìn)行車輛的定位與路徑規(guī)劃時(shí)，團(tuán)隊(duì)采用了特征驅(qū)動全局定位方法，即基于視覺傳感感知并識別周圍環(huán)境特征，通過關(guān)聯(lián)環(huán)境特征確定車輛在全局地圖中的實(shí)時(shí)位置，以深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立導(dǎo)航系統(tǒng)，基本無需標(biāo)注地圖的指引，車輛依靠環(huán)境圖像和點(diǎn)云信息識別便可完成定位與導(dǎo)航。

傳統(tǒng)的概率驅(qū)動型定位，例如 SLAM 及其衍生算法，核心是把機(jī)器人的定位問題以統(tǒng)計(jì)學(xué)方式，依靠大量計(jì)算資源來解決，但往往在進(jìn)行三維信息處理時(shí)顯出乏力，且易受動態(tài)物體影響，穩(wěn)定性差，很難解決全局定位問題。

特征驅(qū)動全局定位則可先識別三維環(huán)境特征信息，利用后者關(guān)聯(lián)車輛在環(huán)境中的具體位置，實(shí)現(xiàn)三維環(huán)境信息的高效處理，受動態(tài)物體影響較小，從而可更好地解決全局定位問題。

聯(lián)手中聯(lián)環(huán)境，劍指商業(yè)化

酷哇機(jī)器人 CEO 何弢畢業(yè)于上海交通大學(xué)，師從機(jī)器人大師 Hirose Shigeo，在無人駕駛領(lǐng)域沉浸多年，首席科學(xué)家 Rolf Pfeifer 為原 ETH 人工智能實(shí)驗(yàn)室主任，團(tuán)隊(duì)成員則分別來自卡耐基梅隆大學(xué)、上海交大、百度等知名無人駕駛研究機(jī)構(gòu)與公司。目前，公司也在感知算法方面與卡耐基梅隆大學(xué)、上海交大維持著合作。

從成立初始，酷哇的技術(shù)路線便直指商業(yè)化，而此次在長沙發(fā)布的無人駕駛掃地車也幫其開啟了無人駕駛落地首秀。

同時(shí)，這款無人駕駛掃地車也是酷哇與國內(nèi)最大環(huán)衛(wèi)服務(wù)商中聯(lián)環(huán)境的首個(gè)合作落地項(xiàng)目。中聯(lián)環(huán)境是中聯(lián)重科旗下的環(huán)境企業(yè)，2017 年銷售額超過 80 億，利潤達(dá) 8 億元，市場占有率一直穩(wěn)居全國第一。

2018 年初，中聯(lián)環(huán)境啟動了環(huán)境產(chǎn)業(yè)智能制造產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，計(jì)劃投資 30 億用于環(huán)境產(chǎn)業(yè)智能制造工廠建設(shè)，CEO 張建國表示，企業(yè)將依托新一代智能技術(shù)、信息技術(shù)與裝備制造技術(shù)的高度融合與創(chuàng)新，聚焦開展關(guān)鍵工序智能化、關(guān)鍵崗位機(jī)器人化、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、智能化數(shù)字車間建設(shè)、供應(yīng)鏈智能優(yōu)化系統(tǒng)等研究，著力構(gòu)建智能高效制造標(biāo)準(zhǔn)體系和智能制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺。雖然沒有明確提及智能清掃工作，但無人駕駛掃地車的快速密集落地也已經(jīng)是呼之欲出。長沙之后，酷哇在上海、蕪湖、合肥的無人駕駛掃對車也將陸續(xù)進(jìn)入商業(yè)化。

從商業(yè)化前景來看，無人駕駛掃地車也是絕對的高需求領(lǐng)域。一方面，環(huán)衛(wèi)工作晝夜顛倒，環(huán)境艱苦，目前環(huán)衛(wèi)工多為 45 歲以上人士，人力資源越來越短缺，機(jī)械化和自動化幾乎是必然趨勢；而環(huán)衛(wèi)工更是突出的高危行業(yè)，層出不窮的環(huán)衛(wèi)工交通事故也在不斷證實(shí)著無人駕駛掃地車落地的緊迫性；另外，城市化進(jìn)程不斷加快，城市道路保潔任務(wù)日益繁重，高度機(jī)械化、智能化驅(qū)動的高效率也是經(jīng)濟(jì)上的必然要求；再從無人駕駛的落地要求來看，無人駕駛清掃車速度較低，作業(yè)時(shí)間一般為人流、車流較少時(shí)段，這也為無人駕駛的落地提供了極佳的落地基礎(chǔ)。

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)總體市場規(guī)模將接近 1700 億元，復(fù)合增長率達(dá) 6.8%，其中道路清掃保潔服務(wù)以 1266 億元的規(guī)模居于首位，看似不起眼的道路清掃工作實(shí)則蘊(yùn)藏著相當(dāng)可觀的商業(yè)勢能。

無論從量產(chǎn)條件，還是市場需求來看，酷哇這款無人駕駛掃地車都來得正是時(shí)候，如今大幕拉開，我們要等的只是接下來更多落地“演出”。

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