Роботы-доставщики на улицах: как они ориентируются и чего от них ждать

Маленький белый ящик на шести колёсах, который неторопливо едет по тротуару, останавливается у перехода и вежливо пропускает пешеходов, — для части московских районов уже вполне привычная картина. Роботы-доставщики привозят продукты, готовую еду и посылки, а у прохожих вызывают смесь умиления и любопытства. Как эти машины понимают, куда ехать? Что будет, если на пути окажется лужа, собака или ребёнок? И станет ли такая доставка массовой? Разбираемся в технологиях, которые стоят за автономной доставкой последней мили.

Как робот видит мир

Робот-доставщик — это автономное транспортное средство в миниатюре. Ему нужно решать те же задачи, что и беспилотному автомобилю, только на тротуаре и на малой скорости. Для этого в корпусе установлен целый набор сенсоров:

• камеры по периметру, которые распознают объекты, разметку, светофоры;
• лидары — лазерные дальномеры, строящие трёхмерную карту окружения;
• ультразвуковые датчики для определения близких препятствий;
• GPS и инерциальная система для определения положения;
• колёсные одометры, измеряющие пройденное расстояние.

Данные со всех датчиков объединяются бортовым компьютером в единую картину. Этот процесс называется слиянием сенсоров: каждый источник по отдельности ошибается, но вместе они дают надёжный результат.

Карта и маршрут

Перед тем как запустить роботов в новом районе, компании создают детальные карты маршрутов. Это не обычные навигационные карты, а цифровые модели с точностью до сантиметров: где бордюр, где пандус, где переход, где столбы и урны.

Когда приходит заказ, система строит маршрут по этой карте, а на ходу робот сверяет то, что видит, с тем, что ожидает увидеть. Это помогает точно определить положение даже там, где GPS сбоит из-за высоких домов.

Что происходит у перехода

Пересечение проезжей части — самый ответственный момент. Робот распознаёт сигнал светофора камерами, оценивает движение машин и пешеходов, и только потом начинает движение. На нерегулируемых переходах он ждёт, пока машины остановятся. В сложных случаях управление может взять на себя удалённый оператор.

Удалённые операторы: человек всё ещё в контуре

Распространённое заблуждение — что роботы полностью самостоятельны. На практике за каждой группой машин следят операторы в диспетчерском центре. Один человек может контролировать несколько роботов одновременно, подключаясь только тогда, когда машина сталкивается с непонятной ситуацией.

Типичные поводы для вмешательства:

1. Препятствие, которое робот не может объехать: припаркованный на тротуаре автомобиль, ремонтные работы.
2. Сложный переход без светофора с плотным трафиком.
3. Попытки вскрытия или вандализма.
4. Нестандартное поведение людей или животных рядом.

Автономность — это не отсутствие человека, а изменение его роли: вместо того чтобы вести машину, он следит за десятком машин сразу и помогает в редких сложных случаях.

Погода и сезон

Москва — непростой полигон. Снег, слякоть, гололёд, реагенты, высокие бордюры, сугробы на тротуарах — всё это испытание для небольшой машины на колёсах. Именно поэтому разработчики уделяют много внимания проходимости: шесть колёс с независимой подвеской позволяют преодолевать небольшие бордюры и неровности, а корпус защищён от влаги.

Зимой у роботов есть свои ограничения: сенсоры могут залепить снегом, а запас хода батареи на морозе снижается. Поэтому в сильные снегопады работа может приостанавливаться. Сезонность — одна из причин, по которым роботы пока не могут стать единственным способом доставки.

Чем робот лучше и хуже курьера

Сравнение неизбежно, и у каждой стороны свои преимущества.

Плюсы роботов:

• предсказуемая стоимость доставки после окупаемости устройства;
• работа без перерывов и смен в рамках заряда батареи;
• закрытый отсек, который открывается только получателем через приложение;
• отсутствие выхлопа и шума;
• интерес и лояльность клиентов к новому формату.

Ограничения:

• небольшая вместимость — обычно несколько пакетов продуктов;
• ограниченный радиус работы вокруг точки выдачи;
• невозможность подняться на этаж — получателю нужно выйти к подъезду;
• зависимость от погоды и состояния тротуаров;
• высокая стоимость самих устройств и инфраструктуры.

Есть и экономический нюанс. Стоимость одного робота с полным набором сенсоров сопоставима со стоимостью хорошего автомобиля, а к ней добавляются расходы на картографирование районов, диспетчерскую, обслуживание и ремонт. Чтобы доставка роботом стала дешевле курьерской, устройство должно выполнять много заказов в день на протяжении нескольких лет. Это возможно только в плотных районах с высоким спросом и короткими маршрутами, поэтому зона работы роботов расширяется постепенно и выборочно.

Поэтому в обозримом будущем роботы будут дополнять курьеров, а не заменять их. Они хорошо подходят для коротких повторяющихся маршрутов в районах с хорошей инфраструктурой.

Как роботы взаимодействуют с прохожими

Отдельная задача для разработчиков — сделать так, чтобы робот был понятен людям. Он должен показывать свои намерения: поворотники, световые индикаторы, звуковые сигналы. Скорость намеренно невысока, примерно как у пешехода, чтобы не пугать окружающих.

Для получателя процесс устроен просто. После оформления заказа приложение показывает, где сейчас робот и через сколько минут он будет у подъезда. Когда машина приезжает, приходит уведомление, нужно выйти на улицу и открыть крышку отсека кнопкой в приложении. Если клиент не вышел в отведённое время, робот ждёт ещё немного, а затем возвращается на базу, и заказ можно получить повторно или оформить возврат.

Есть и неочевидные трудности, которые разработчикам приходится учитывать. Робот должен уметь объехать коляску, понять, что человек с собакой на длинном поводке — это одно препятствие, а не два, не заехать в лужу неизвестной глубины, не врезаться в велосипедиста, который выскочил из-за угла. Каждая такая ситуация — материал для обучения алгоритмов: записи сложных эпизодов анализируются, размечаются и используются, чтобы следующая версия программы справлялась лучше.

Интересно, что отношение горожан к роботам в целом доброжелательное. Люди уступают им дорогу, фотографируют, иногда помогают преодолеть препятствие. Случаи вандализма бывают, но, по наблюдениям операторов, не носят массового характера. Камеры и постоянная связь с диспетчерской служат хорошим сдерживающим фактором.

Перспективы технологии

Участники рынка видят несколько направлений развития:

• роботы в жилых комплексах, которые могут сами вызывать лифт и доезжать до квартиры;
• постаматы-станции, где робот загружается и заряжается автоматически;
• интеграция с беспилотными грузовиками, которые привозят роботов в район, откуда те разъезжаются по адресам;
• доставка внутри больших территорий — кампусов, бизнес-парков, больниц.

Многие из этих сценариев уже тестируются, но массовое распространение зависит от регулирования, стоимости оборудования и готовности городской среды.

Итог

Роботы-доставщики — наглядный пример того, как технологии беспилотного транспорта приходят в повседневность не через громкие проекты, а через маленькие тротуарные машинки. Они видят город с помощью камер и лидаров, ориентируются по точным картам, а в сложных случаях получают помощь от людей в диспетчерской. Пока это дополнение к курьерской доставке, а не замена, но каждый сезон технология становится надёжнее, а маршруты — длиннее.