国内社区平疫民用无接触物流机器人配送可行性研究

汤宇樑 TANG Yuliang

此次公共卫生事件，为我国B2C的物流配送及社区管理模式提出了重大考验。普通小区因为防疫需求，快递、外卖仅能配送到社区大门口或楼栋大堂，造成货品堆放杂乱，引起物件丢失、破损和服务断链等问题，业主也有交叉感染的风险。高档小区中采用物业人员配送方式，但因人手不足无法保障，也存在人员接触的风险。因此，切实可行的“无接触配送”方案成为各大地产、物业公司重要的研究方向。“最后一公里”配送，一直是各大快递及外卖公司的业务瓶颈，也是服务提升核心。人员成本和配送时效是物流平台运营成本的核心组分。美团、顺丰等头部企业认为，配送人员的配送工效50%在城市层面，50%在社区、园区或办公大楼内部。传统社区配送代价大、耗时长，是物流平台降本增效的关键。目前，替代方案仅限于社区物业截流自行配送和社区快递柜（如丰巢），美团的保温外卖柜仍未大规模部署。

1 AI智能无人配送机器人行业现状

2014～2016年，国内民用物流机器人企业井喷式增长。获金茂资本投资的“云迹科技”（2014年成立），主打室内货运机器人，占领了巨大的酒店室内无人配送市场；绿地控股联合的“深蓝科技”（2014年成立），致力于强化城市公交无人驾驶研发；清华大学背书的“真机智能”（成立于2016年）团队甚至把市场触角伸向国外，为“外卖民族”的韩国提供校园无人配送服务；而以“新石器”（成立于2015年）为代表的类无人驾驶车（L4级）研发企业，注重打通产业链，建立广域市政物流配送体系。截止2019年末，绝大多数“‘家用’配送机器人”企业仍处于样机研发阶段。

新冠疫情下，为减少人与人之间的接触，“无接触配送”需求被激发。各机器人公司积极响应，擎朗智能（2010年成立）、普渡科技（2016年成立）捐赠送餐机器人百余台，为隔离人员配送三餐；云迹科技向武汉火神山医院捐赠了十几台机器人进行物资配送。

2 社区机器人无人（无接触）配送

2019年3月底，“美团无人配送学院”发布了机器人配送方案，一辆不到膝盖高的无人驾驶六轮小车就能把外卖送到业主家门口；同年8月29～31日，上海2019世界人工智能大会上，万科等房地产企业展示了机器人无人配送应用，提升其智能化的高档次配送服务。外卖、快递平台和房地产商殊途同归，两大行业多年的知识积累也为本次疫情期间社区无接触配送方案的落地提供了必要准备。经此一“疫”，“无人配送”的概念也提升为“无接触配送”，中信证券相关分析认为，此细分市场的规模将会达到300亿。

2.1 社区无人（无接触）配送困境

1 服务机器人应用场景分类及特点

2 服务中的云迹配送机器人

3 演示中的真机室内外联运（安防、清扫）机器人

2019年5月，地产企业阳光城在结合实际地产项目的机器人配送使用后，提出了《社区配送机器人方案及社区改造规划要点》。同年9月18日，联合清华大学建筑系、建设管理系等多院系召开发布会，公布智能机器人等联合研发课题，助推企业IP“绿色智慧家”。

基于“技术及成本”的物流机器人分类中，10～100m的室内场景和100～1 000m的室外场景，对配送机器人提出了两种完全不同的技术要求。在室内，配送机器人多采用“万向小轮低底盘+单线激光雷达”的运动方案；在室外，由于光线变化大，场景复杂度高，多采用“大轮悬挂底盘+多轮驱动+多个多线激光雷达”的方案；而拓展到城市道路的L4级无人驾驶方案，其底盘、悬挂等也已有成熟产业链支持。

2.2 平疫结合的社区无接触配送方案

阳光城集团研发中心总结分析的机器人社区配送的五种方案，都是以实现快递和外卖人员社区门口的截停为基础，保障小区安全性，缓解业主对陌生人进出小区的担忧，尤其是疫情期间的恐惧，从而实现平疫结合——平时保隐私安全，疫情期间保公共安全。

2.2.1 群控蜂群AGV

AGV是指在无线局域网络的控制下，经磁、激光等导向装置引导，并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动导引小车，是成本最低的可运用于社区的无接触配送方案，且技术成熟，可靠性高。AGV设备外观类似一台扫地机器人，在小区和楼宇公区设置磁钉，机器人在铺排运动路径上行驶。小区设置固定空间，安装标准货架，放置快递、外卖包裹。机器人接受指令后，按磁钉的固定路线到固定位置“搬运”，沿社区及目标楼栋残疾人坡道上的磁钉路径到达大堂门口，呼叫门禁内置模块，利用开门器打开大堂大门；进入大堂的同时呼叫电梯模块，并乘坐电梯到达指定楼层住户门口等待，后台电话呼叫住户，开门取货，至此完成配送闭环。配送过程中，AGV设备利用单线激光雷达识别眼前临时出现的障碍物，采取刹车等待或绕行避障措施。整体而言，AGV单机设备经济性高，后台群控系统成熟，系统搭建方便，适用于社区人行道路行驶。但社区内需要大量安装室内外磁钉，对室内外景观和装饰影响较大，预装和改造的复杂程度较高，基本无法在小区的车行道路上行驶。

因此，AGV方案适合功能、环境单一的场所，如仓库、厂房、码头等。如果社区内部环境复杂性高，配送任务需求多样，大部分机器人公司提出的配送解决方案为单机智能方案。

2.2.2 机器人室内配送方案，即利用社区人车分流的社区配送小车

目前，业内的单机智能配送机器人分为室内配送机器人、室外配送机器人、室内外配送机器人和L4级无人驾驶车。单机智能配送机器人在无人驾驶底盘上安装有敞开式或封闭式货仓，即可根据预先扫描的社区slam地图和GPS地图，移动到指定位置收发货物。但由于小轮和单线激光束的限制，决定了此类机器人底盘无法行驶到室外，且爬坡极限约为7°。

业内知名的室内机器人底盘之一，“云迹科技”的“水滴”底盘，是一个高33.7cm、直径50.8cm的圆台，采用10m单线激光雷达、最大5°爬坡、10mm过坎、最大搭载60kg，可实现楼宇室内物流配送。“真机科技”的六轮差速驱动产品在室内、外实现联运，长1.2m，宽0.82m，高1.6m，载重200kg，防尘、保温、防水，据公司估算，以一个10万m2规模的小区为例，4台配送机器人交替工作，平均每台每天完成约30单任务，即可实现全区配送。

相对而言，室内外联运的配送机器人成本，因激光雷达束数量和雷达个数的差异，远大于纯室内配送机器人，造成了机器人室内的出不来、室外的进不去的尴尬局面。

2.2.3 移动货柜方案与社区配送“大车+小车”接力配送

结合今年的疫情，每天小区门口所堆放的快递外卖数量巨大，若配送到达住户门口后无法联系到业主，则更加降低了机器人的使用效率。自主移动快递柜（小型丰巢）的方案，可在一定程度上解决该问题。该配送方案的客户需自行拿取货品，如果联系不上无人拿取，机器人则会巡回返回社区总站，物业再另行安排配送。此方案已经在京东和美团试运行，因装载量大，所需机器少，无需进入楼栋而降低效率，所以成本可控。业主也无需到小区大门取快递，在一定程度上解决了疫情期间人员交叉感染的问题。

“移动丰巢”移动速度慢，依赖小区人车分流；而L4级的无人驾驶车辆则适合各种交通组织类型的社区，已被批准在部分城市的市政道路上运行，车体一般1m宽，2m长，可搭载的货箱达到2.4m3，其速度快、效率高、载货量大，整体性价比较高。在国外，目前已有L4级无人驾驶车搭载机械臂、机器狗甚至人形配送机械的配送方案，但方案要求L4车辆具备分布式货物分拣功能，而非目前国内普遍采用的由物业、快递外卖配送人员社区分拣的方式，且搭载的机械设备成本非常高，故仍处于样机阶段。与此类似，国内也有提出社区L4级无人车搭载室内机器人的高性价比方案，但也仍处于理论设想阶段。

2.2.4 利用地下车库的社区机器人配送方案

除了AGV方案，机器人都是按适应社区（城市）规划建造现状而设计编程的。只要运动路径上无高坎、陡坡或台阶，机器人都可实现配送。近年规划建设的居住小区，都按规范具备全区贯通的无障碍坡道，坡度不超过8%，地下车库车行坡道坡度不超过15%。因此，室内外配送机器人及L4级无人车都可以利用居住区地下车库进行配送。

采用地下车库机器人无接触配送方案，在社区规划建设方面应关注以下10项要点：1）地下室照明亮度均匀稳定；2）保障地下室WiFi和手机GPS信号；3）地下室内部无障碍设计；4）电梯直达地下大堂；5）地下大堂门口设置物联开门器；6）电梯设置物联模块；7）地下室设置非计容的物流配送分拣功能房间用于物流中转，或采用外投内取方式，物品送达此空间后由平台配送人员或物业人员分拣、配送，此空间也可作为配送机器人充电空间；8）地下室空间也可对城市开放，方便机器人通过安装物业道闸模块进行协议认证放行，进入小区地下室配送；9）升级物联平台，监控机器人运行情况、位置和状况；10）配备专业物业人员，管理机器人配送系统和设备平台。

3 社区机器人无接触配送的可行性前瞻

3.1 社区机器人配送的商业可行性初判

物业部门是房地产公司所有部门中资金管理最精细的部门之一，昂贵的机器人成本和专门的管理人员很难通过增收物业管理费来实现平衡。因此，目前阳光城等关注机器人无接触配送的房地产企业，将机器人配送的设施设备规划建设要点纳入“新产品标准”，提升配套服务品质，增加产品溢价。实地集团更是在集团内部纳入了机器人公司，并于2019年末推出了Hachi Delight产品。

同时值得注意的是，美团、京东、顺丰等物流平台的积极态度。丰巢业务的成功，并不完全是通过增加快递收费实现的，而是解放了人员的社区内配送。当然，社区无接触配送机器人的成本比快递柜要高很多。物流平台公司是否能像推广快递柜那样大规模采用机器人，或者和房地产公司、物业公司联合推出，将因不同企业决策和市场机遇而异。

社区无人配送、安防巡逻和清扫机器人威胁着普通物业人员的工作岗位。“不吃不喝”“不眠不休”的机器人的成本优势已引起地产高层重视。无论是品质提升、成本优化还是营销噱头，机器人在社区的运用已是大势所趋。人工智能无疑将取代大量“简单重复劳动类、危险性工作类和天然人力效率瓶颈类”的工作，而社区配送符合上述全部三项特征，属于类收敛性问题解决类型，必将成为下一阶段的行业风口。

3.2 社区机器人无人配送的人机互动可行性初判

目前，民用“人工智能”还只是处于“人工”阶段，“智能”还是预设的“规定动作”。行业巨头“科大讯飞”为智能语音家居所带来质的飞跃，依靠的是背后大规模的“语义库”建设。以通过智能家居打开灯具为例，需要将所有业主可能的开灯命令全部罗列结合深度学习，才能保证所有客户每次真的能开灯。科幻电影里的人工智能桥段远未能实现，但是在扩展了人类的想象边界的同时大大提升了人工智能企业和房地产智能化的成功标尺。

人工智能产品本身，也正挑战着人类行为和思考模式。2020年2月底，阳光城集团通过无接触配送机器人电梯模块，迅速调试实现了手机APP电梯操控，实现了无接触乘梯，成为行业“抗疫”复工典范。然而，偶尔也会有乘客因为对非直接控制系统的不信任，反而导致不敢共同乘梯的情况。要全面推广社区人工智能，就要考虑如何建立人机信任，解决部分人群的恐惧，需要不断通过修正、经验总结、大数据“喂养”，以达成各项功能。

4 结语与展望

近年来，关于传统封闭式社区管理模式的争论层出不穷，而国外机器人无人配送的研发主要针对的是开放式小区，即纯室外机器人或L4无人车配送方案。一场疫情终止了这场学术争论，也给整个中国房地产和社区规划设计业按下了“暂停键”。这给了我们重新审视自我的机会，“‘防疫’常态化，物业管理军事化，社区保障冗余化”，将是下一阶段住宅小区生活的主基调。军事化管理虽然带来了外卖和快递配送的不便，但也为社区机器人无接触配送带来新的机遇。

17年前的“非典”催生了“淘宝”等线上购物商业模式，并发展成了行业巨头；17年后的“新冠疫情”以及其带来的无接触AI人工智能机器人配送的物业服务，将形成“线上购物线下配送”的中国特色购物模式的完美闭环。

图片来源

图1 来源于云迹科技官方宣传资料，图2，3 为作者自摄。