智能无人快递小车机器人创新服务设计研究

林立 谭青青 胡凯程

摘 要：本文以解决“最后一公里”配送问题为目标，分析了国内现有的快递末端配送方式的现状及存在的问题，提出了“智能无人快递小车（机器人）”创新福设计的构想，并论述了其设计可行性及合理性。结合当前的“互联网+智能物流”技术，对物流系统及服务方式进行新的研究与论述，提出全新的末端配送服务模式设计理念，旨在引导一种更高效、更便捷、更人性化的全新未来生活方式。

关键词：“最后一公里”；快递；智能；服务

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.093

0 引言

近日据国家邮政局官方网站消息，2017年，全国快递服务企业业务量累计完成400.6亿件，同比增长28%；业务收入累计完成4957.1亿元，同比增长24.7%。其中，同城业务量累计完成92.7亿件，同比增长25%；异地业务量累计完成299.6亿件，同比增长28.9%；国际/港澳台业务量累计完成8.3亿件，同比增长33.8%[1]。我国快递业务量的规模已经连续4年位居世界第一，包裹快递量超过了美国、日本、欧洲等发达经济体，对全球包裹快递量的增长贡献率超过了50%[2]。

随着快递体量急剧增加，各种乱象层出不穷——暴力分拣、快递變慢递、个人信息被贩卖……这些问题成为困扰快递行业快速可持续发展的顽疾，由此引起的纠纷也日渐多发。此外， 由于与快递相关的配套服务滞后，最终均体现在快递末端配送上，快递车辆行路难、快递网点安家难、快递收发件难成为制约行业发展的三道坎[3]。

本文基于这样的背景，研究设计了新的智能无人快递小车（机器人）物流体系、服务方式，实现高效地完成快递到末端用户的配送流程，解决“最后一公里”的资源浪费、效率低下、安全性无法得到保障、用户体验性差等一系列问题。

1 当前国内“最后一公里”服务模式

当前，我国快递“最后一公里”配送模式还是以传统的送货上门和定点自主取件（固定取件点）为主，同时，各领域在新的配送模式上也有一定的探索，如智能快递柜、共享物流概念、无人机配送快递尝试、快递机器人研究等。

传统模式主要存在以下几点不足：（1）资源浪费，当今社会人力成本越来越高，传统的快递配送既浪费人力、物力；（2）效率低下，无法满足终端客户对送货的及时性、便利性和灵活性要求；（3）安全问题无法保障，无法保障人员、货物、用户信息的安全性；（4）服务质量参差不齐，用户体验性差。诸多问题必然会导致传统的“最后一公里”快递配送模式越来越不适应社会的发展而遭淘汰，且在“互联网+”、“智能化”的大趋势下，取而代之的将是智能化的快递配送方式[4]。

针对上述问题，本文提出了智能无人快递小车的服务设计概念，它可以快速、高效、安全地完成快递到末端用户的配送流程，配送效率高，可24小时为用户配送快递或餐饮，人力成本低，能满足用户的个性化需求且整体结构简单、牢靠，易于装配，便于使用。

在技术可行性方面，无人快递小车（机器人）有现成的机器人开发、自动驾驶、智能控制等比较成熟的技术可用，不需要占用空中航线，天气、无线电干扰因素影响较小，安全性更高，政府及社会接受度更高。在法律法规可行性方面，国外已有了相关的探索，美国弗吉尼亚州州长签署了有关机器人送快递的法案，该法案实施后机器人送快递将受到当地法规的允准。此先例一开，后面必定会有越来越多的国家进行参考，对无人快递小车（机器人）行驶的规章制度进行制定、完善，所以说对无人快递小车（机器人）的未来实现可能性比较大[5]。并且，从长远来看，机器人送快递首次获得批准，意味着必定会助推快递配送方式的转变。

2 智能无人快递小车服务设计

2.1 智能物流体系

智能无人快递小车服务设计是对整个庞大的智能物流体系进行概念阐述，从仓库物流[5]到末端物流运输的全过程。采用多机器人运输系统的任务分配策略[6]，来管理系统的协调性，提高灵活性和全局效率[7]；

以配送快递为例，主要分为以下几个部分；

（1）无人仓储：从入库、存储，到包装、分拣，应用多种不同功能和特性的机器人，依据系统指令处理订单，并且完成自动避让、路径优化等工作，实现全流程、全系统的智能化和无人化；

（2）快递集中配送车：将无人仓储分拣好的快递集中配送至区域配送中心；

（3）区域配送中心：将快递集中配送车配送到的快递进行二次分拣，交给指定派送的智能快递机器人进行“最后一公里”的配送；

（4）智能无人快递小车：通过智能化的方式将装载的快递派送给指定用户。

（注：（2）-（3）过程可根据具体不同路线进行合理多次重复操作；整个配送过程用户可通过指定APP实时在线观察您的快递动态）

2.2 “最后一公里”服务流程

“最后一公里”指的是快递达到的指定配送中心与用户所在地的这段距离。以配送为例，智能无人快递小车服务流程如下：

（1）快递集中配送中心：通过短信、APP预约用户，发送取件代码等相关信息，确定用户地址、对接时间等信息，准备装车派送；

（2）快递装车：采用人工投放包裹，智能无人快递机器人进行自动扫描，录入用户信息；

（3）导航：智能无人快递小车自动导航，选择最优路线进行派送，并且提前5mins短信通知用户即将抵达目的地；

（4）对接用户：用户可通过指定APP进行扫码取件，也可以通过指定取件代码进行取件；

（5）人机交互：智能无人快递小车箱门自动弹出快件，用户取走快件，箱门自动关闭；

（6）完成取件；

（7）返回：智能无人快递小车自动导航最优路线进行快速返回。

（注：整个配送过程用户可通过指定APP实时在线观察您的快递动态）

2.3 智能无人快递机器人APP设计

快递APP人机交互流程分析：

（1）人机交互流程内容：人机交互主要通过APP和智能快递小车完成，操作APP配合小车处理个人包裹完成寄件和签收。

（2）难点攻克：人—智能终端—机器之间进行合理的交互既能提高效率合理安排时间，又能在无人监督的情况下简化物流手续流程，提高安全系数。目的在于顺其自然的使消费者和小车进行会面并且按照指示处理包裹，付款并且将快件签收/寄出。

（3）交互流程安排：以寄件为例，在消费者通过手机进行预约，包括时间，地点包裹种类预约—在预定地点与智能小车会面—扫描及时产生的二维码—确认寄件人为手机持有者—小车打开后盖，用户将包裹放入后箱检查重量，是否违禁以及其他状况—当产品合格时会在智能手机上显示运单基本信息—用户确认信息并且提供带有运单的包装盒—按照要求包装并且再次将包装盒放入后备箱检查—显示实际规格和实际运费—付款并且采集指纹打印封条（封条作为个人身份证明，将作为个人寄送产品的主要证明，封条贴上后包裹有效，而且可以防止前后信息不一，他人盗用等情况）—用户亲手贴上封条并将包裹放在指定的快递柜中—点击手机APP中的交互按键完成寄件。

（4）收件相对于寄件简单，用户需要显示自己包裹专属的二维码，并且将二维码在小车扫描处扫描即可完成。

具体使用流程如下：

3 总结

在物流行业不断发展的未来，一种以智能无人快递机器人为主的物流服务模式必然会给快递的“最后一公里服务”带来革命性变化。传统的“最后一公里”快遞配送模式越来越不适应社会的发展而遭淘汰，在“互联网+”、“智能化”的大趋势下，智能化的快递配送方式，将改变传统的低效配送方式，引导更高效、更便捷的未来生活方式，为人们的生活创造更多的便利。

参考文献：

[1]李楠桦，曹昆.国家邮政局：2017年全国快递业务量累计完成400.6亿件[J/OL].人民网-财经频道，2018（01）.http：//finance.people.com.cn/n1/2018/0113/c1004-29762692.html

[2]王仁宏，白宇.我国快递业务量连续4年位居世界第一[J/OL]. 人民网，2018（02）.http：//politics.people.com.cn/n1/2018/0227/c1001-29837784.html

[3]程枝文.快递末端配送需跨三道坎[N].福建日报，2017-09-22（011）.

[4]席悦.“最后一公里”快递柜成行业新风口[J].中国物流与采购，2017（21）：46-47.

[5]Zheng Y Q，Qi L，Wu J P，et al.Analysis of inverse kinematics and dynamics of a novel 6-degree-of-freedom wire-driven parallel gantry crane robot[C].Ieee/asme International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics.IEEE， 2009：1786-1791.

[6]Limosani R，Esposito R，Manzi A，et al.Robotic delivery service in combined outdoor-indoor environments： Technical analysis and user evaluation[J].Robotics & Autonomous Systems，2018.

[7]Digani V，Sabattini L，Secchi C，et al. Ensemble Coordination Approach in Multi-AGV Systems Applied to Industrial Warehouses[J].IEEE Transactions on Automation Science & Engineering，2015，12（03）：922-934.