智能物流的使命是讓物流行業從一個人力密集型行業轉變為一個科技密集型行業。自動駕駛技術是實現這個目標的必經之路，從倉儲分揀到貨物運輸，從物流中轉中心到物流網點，從物流網點到消費者手中，每一個環節都需要自動駕駛技術來提高效率。自動駕駛技術因其便利性，成本和安全性使它成為物流行業最佳智能化選擇。

自動化最后一公里革命

目前物流行業最大的成本在終端，約占快遞交付成本的50%左右，特別是最后一公里效率極其低下，需要在終端配備大量的送貨員和車輛才能滿足消費者的需求。消費者和企業都期望包裹能夠快速的交付，在整個物流過程中，包裹從出庫到快遞點的運輸基本上是完全規模化和自動化的，但最后一公里卻一直是一塊難啃的骨頭。

即使不包括運輸，分揀和收集貨物的成本，僅考慮人工和車輛成本，估計全球每年的費用也超過1000億美元。隨著電子商務和快遞郵寄逐年增長，預計這一數字將會持續增加。如何自動化最后一公里的運輸，成為電子商務公司和快遞行業發展的主要目標，同時自動化最后一公里的需求也促使了自動駕駛技術的發展。最后一公里的成本主要包括人工和車輛，電子商務公司和快遞公司希望通過引入無人送貨機器人來大幅降低車輛成本和人工成本，同時加快交付的時間。

在龐大需求的驅動下，許多電子商務和物流公司正打算采用無人機器人來解決這些問題，從自動貨運卡車到運輸車輛，再到小型公路運輸機器人及人行道機器人，全程采用自動駕駛模式。隨著機器人公司和自動駕駛汽車公司意識到無送貨機器人的潛在市場，很多初創公司也加入到這個戰場，包括TuSimple，Nuro和Starship等。目前在全流程自動化發展中，我們現在正處于行業的起步階段。

智能物流解決辦法——無人送貨機器人

無人送貨機器人具有不同的形狀尺寸和運輸方式。包括無人機（谷歌Wing和亞馬遜無人機），無人地面車輛，自動機器人和人形生物（波士頓機器人 ）等。降低物流成本，更快的交付速度和更高的客戶滿意度將為第三方物流和電子零售商帶來更高的利潤，像亞馬遜這樣的第三方物流和電子零售商正在傾注數十億美元來加速快遞自動化，特別是最后一公里流程。在過去的幾十年中，這個領域的技術進步很慢，但最近幾年，特別是人工智能技術的快速發展，智能物流行業發生了巨大改變。

送貨機器人最初是在校園里給學生運送食物，在新冠大流行期間，它們開始從校園走上街頭。這些小型機器人通過向消費者運送食物和必需品，來滿足社會隔離的需要，此舉也加速了送貨機器人的使用，據統計，目前有超過六十家初創公司提供送貨機器人服務。

與倉儲移動機器人的最大區別在于，這些機器人沒有自己的工作場所，同時需要與人類共享馬路和人行道。倉儲移動機器人通常在有組織的環境中工作，而送貨機器人則在完全無規則的環境中工作，這是兩者的一個巨大差異，開發者必須確保送貨機器人不會與任何人發生碰撞。

無人送貨機器人的某些技術來自自動駕駛汽車，在街上行駛的機器人就像一輛自動駕駛汽車（在行駛速度和里程距離方面有差異），一些技術則來自移動倉儲機器人，倉儲機器人在短距離內工作良好，但碰到復雜環境就出問題了。送貨機器人除了成本優勢外，還有很多其他優點，比如說安全性和便利性，機器人可以配備安全的登錄系統（例如臨時身份驗證碼），該系統僅授予正確的收件人訪問權限，客戶將能夠選擇最方便的交貨時間。無人送貨機器人與傳統送貨車相比，它們可以避免交通擁堵，而且更環保。

送貨機器人開發中的主要挑戰之一是設計基于AI的強大感知組件，與自動駕駛汽車面臨的問題很相似，其中行為預測和基于視覺的感知是自動駕駛最困難的技術，它們需要高精度的定位和高清晰的周圍環境來檢測車道標記，行人和其他車輛。

無人送貨機器人最理想和最有效運輸區域在10公里以內，送貨機器人作為一個平臺提供服務，企業并不出售機器人，而是通過租借賺取費用或者按次數和公里數付費，不同的商家也可以選擇在送貨機器人還有剩余空間的時候插隊來運輸自己的商品。

Starship和Nuro的自主移動機器人已經成功地進行了交付，但是它們的操作僅限于小型受控環境，并且僅能在白天和特定的道路上運行，自主移動機器人只有大面積使用才能吸引更多商家和客戶。使用無人機或機器人代替運輸卡車或汽車將使最后一公里更安全，更便宜且更環保。電動機器人可以將貨車和卡車從路上移開，從而減少了擁堵并減少了空氣中的有害氣體含量。

無人機送貨也是自動化最后一公里的一個選項，當前無人機設計沒有統一的標準，市場上有許多不同版本的，亞馬遜Prime Air無人機看起來像是外星飛船，而谷歌的Wing無人機看起來像是一架微型飛機，該機翼通過降落和升起的鉤子運送貨物。

亞馬遜在2013年就宣布了Prime Air計劃，但很快就遇到了物流和法規方面的問題。2019年亞馬遜推出了最新版的Prime Air交付無人機，這是一種混合動力飛機，能夠垂直起飛和降落以及持續向前飛行。新型無人機結合使用了熱像儀，深度相機和聲納來檢測危害，借助機器學習模型，車載計算機可以自動識別障礙物并在障礙物周圍導航。亞馬遜稱Prime Air服務的目標是制造可以飛行長達24公里的全電動無人機，并在30分鐘內將2千克左右的包裹運送給客戶。目前無人機的交付僅限于農村地區，因為這些地區的航空管制壁壘最低。

地面機器人比空中飛行的無人機具有一定的空間規定優勢，地面機器人使用現有的路線就能大規模應用，而空中無人機則比地面機器人面臨的運輸環境簡單很多，不必擔心因突發情況而中斷運輸行程。無人機還可以和自動駕駛汽車一起使用，當無人機被限制在較小的傳送半徑時，可以通過自動駕駛汽車部署無人機來擴大送貨范圍。

自動駕駛汽車和無人送貨機器人也是可以一起使用的。一旦無人駕駛汽車成為我們日常生活的一部分，多功能自動駕駛汽車將具有成本效益，并且其尺寸將能夠承載比目前的機器人更多的包裹。

電子商務智能化代表——Amazon Scout

目前電子商務公司都在開發無人送貨機器人，包括亞馬遜，沃爾瑪，京東和阿里巴巴等。電子商務公司是最迫切商用送貨機器人的參與者，無人送貨機器人在解決最后一公里和偏遠地區物流是最好的運輸工具，它們可以打破時空限制，更大規模的擴張電子商務版圖，其中最杰出的代表就是亞馬遜Scout。

2019年1月，亞馬遜在西雅圖推出了送貨機器人Scout，8月份將測試活動擴展到了加州，目前Scout正在四個城市進行測試。亞馬遜發言人表示：安全是亞馬遜的重中之重，Scout的設計旨在實現安全性和可控性，Scout必須能夠安全地在行人，寵物和障礙物周圍穿行，可以自主地導航住宅附近的障礙物，例如垃圾桶滑板車和長椅等。

機器人技術是未來送貨機器人交付前的重要組成部分，亞馬遜公司正在巨額投資研究和測試無人機和機器人，還在西雅圖創建了專門的硬件和軟件實驗室，這些實驗室為工程師，科學家和運營人員提供快速構建和測試交付提供了便利。

亞馬遜在新冠大流行期間一直運行送貨機器人并救助被困人員，現在其測試機隊已經擴展到南方的城市，Scout開始向南加州的客戶交付包裹，2020年7月亞馬遜又開始在佐治亞州和田納西州測試Scout自動配送系統，使Scout設備可以在適應不同的氣候的同時還能正常運營。與運輸車輛和駕駛員相比，Scout機器人的低成本和便利性是最吸引人的，目前亞馬遜已經開始少量的交付這些機器人，但這些機器人只能在周一至周五的白天工作，并且必須遵循其交付路線，并配有專門隨同人員在出現問題時準備隨時接管。

亞馬遜和聯邦快遞希望聯手推動送貨機器人的部署，目前他們正聯合在十幾個州游說，希望送貨機器人上路合法化，兩家公司都認為送貨機器人是自動化最后一公里的最優產品。

物流公司智能化代表——Roxo

通過大規模的網點優勢和嚴格的快遞員送貨制度，降低成本和提高服務質量，提高市場占有率是物流公司的最高戰略。無人送貨機器人有可能改變目前快遞公司的戰略，因為送貨機器人最終將取代終端的人力和車輛，終端的成本在未來將變得趨于接近，而決定公司成本的最終因素可能是各個公司的無人送貨機器人水平，未來快遞公司的競爭可能從人力和網點競爭轉移到科技水平競爭。目前聯邦快遞，DHL，UPS，京東和菜鳥網絡都在開發無人送貨機器人，其中最杰出的就是聯邦快遞Roxo。

2019年2月聯邦快遞發布了自己的自動交付機器人Roxo，它看起來像個小冰箱，目前已經在四個城市完成了路測。Roxo是一款基于輪椅底座的電池驅動機器人，在人行道上和路邊行駛，其速度上限為每小時16公里，該機器人由卡曼創建（iBot爬樓梯輪椅的發明者）。

Roxo建立在iBot的動力基礎上，iBot是一種經過美國食品藥品監督管理局批準的先進移動設備，為殘疾人提供了超過1000萬小時的真實可靠的操作，Roxo機器人通過其技術可以導航路緣和步梯，實現更大范圍的配送服務。

聯邦快遞公司以其B2B交付而聞名，但是其最后一公里交付機器人的發布顯示了聯邦快遞擴展B2C業務的決心。2020年聯邦快遞CEO史密斯在股東信中寫道，Roxo正在為第二輪測試做準備，我們將從這種大賽中脫穎而出。安全一直是聯邦快遞的重中之重，Roxo的設計著眼于行人，客戶和車輛的安全，該機器人配備了激光雷達，攝像頭和機器學習，可幫助其避免在行駛過程中遇到障礙。

面對無人送貨機器人大規模商用的壓力，傳統商店也開始采取行動。目前聯邦快遞的零售合作伙伴包括AutoZone，Rent the Runway，勞氏集團，必勝客，沃爾格林和沃爾瑪等。

2019年10月，沃爾格林開始改變，成為美國第一家使用家用無人機的零售商。該公司已與谷歌子公司Wing合作，為部分居民提供了有限的無人機運送服務，同時沃爾格林也與聯邦快遞合作，為未來的潛在巨變做準備。沃爾格林以便利性占領消費者，沃爾格林表示，平均超過60％的客戶居住在距離商店5公里的范圍內，平均購物行程僅持續八分鐘。但隨著自動機器人的出現，地理位置不再是核心因素，以沃爾格林為代表的傳統商店開始擁抱自動駕駛。

小型無人送貨機器人代表——Starship

小型無人送貨機器人是指運用自動駕駛技術，其行駛軌跡只在人行道或者自行車道行駛的機器，其最具代表的公司是Starship。Starship是一家位于倫敦的初創公司，2014年由Skype的兩位聯合創始人成立，是當地最知名的送貨機器人公司之一。自首次推出產品以來，這家公司總共融資了超過1億美元，估值超過10億美金。

Starship于2018年開始向付費客戶提供商業服務，2021年1月公司迎來了新的發展里程碑，超過100萬次的交付，60萬小時的完全自主運行和240萬公里無人駕駛里程，伴隨著百萬交付的里程碑，Starship還宣布了在加州大學洛杉磯分校，布里奇沃特州立大學和莫德斯托部署新無人機器人的規劃。

Starship主要在人行車道上提供交付服務，從而減少了道路使用，能源消耗，交通擁堵和道路安全風險。除了人行道外，這些機器人每天還經過5萬條路口，這可能會帶來一些安全隱患，所以Starship在最初設計的時候其體積就比較小，重量也很輕，減少了自身的危險性，即使撞到某物或某人，造成損壞和傷害也會很??；同時當Starship遇到緊急情況時，它必須停在原地，然后要求遠程運營中心提供幫助，雙重保障減少可能發生碰撞的概率，Starship一般情況下可以在30分鐘內交付貨物。

Starship的第一個戰場在英國中部重鎮米爾頓凱恩斯，在該地區超過75％的區域已經使用了無人送貨機器人，自2018年4月以來，Starship已在米爾頓凱恩斯地區完成了10萬次送貨，這些車輛具有GPS跟蹤，攝像頭和超聲波傳感器，送貨費用約為1英鎊。盡管米爾頓凱恩斯取得了重大成功，但無人機器人最大的市場還是在美國。

于是Starship開始在美國部署無人機器人，而校園因為其相對封閉的環境和學生特性，成為最好的測試場地（學生群體熱衷于點餐，并且喜歡低成本的機器人交付）。在大學校園里，Starship公司已部署了幾百臺機器人來處理食品和雜貨交付，學生可以通過Starship應用程序快速訂購食物。Starship目前在八個大學校園和一個公司校園中部署了機器人，是美國大學校園中交付機器人最多的公司。

Starship創始人表示，無人機器人運輸有望大大降低成本，并保證安全性和低能耗；送貨車堵塞道路，污染空氣，而且成本效益也不高，隨著人們越來越熟悉機器人，無人機或者人形機器人，很多商家開始選擇可替代性方案，自動交付對零售商越來越有吸引力。2020年一份新的報告顯示，到2030年全球20％的包裹可以通過無人機，機器人或自動駕駛汽車交付，這將是一個巨大的市場。

大型無人送貨機器人代表——Nuro

大型無人送貨機器人是指行駛在機動車道，體積比乘用車小一點的無人駕駛機器，大型無人送貨機器人比小型機器人具有更大的貨物裝載量和更快的送貨速度，其最具代表的公司是Nuro。Nuro由谷歌自動駕駛汽車項目的兩位前工程師于2016年共同創立，它是最早確定并瞄準送貨機器人的公司之一。Nuro在2019年獲得了日本軟銀公司的 9.4億美元的投資，2020年11月Nuro籌集了5億美元的C輪融資，使其總融資金額超過15億美元，估值達到50億美元。

Nuro自2016年以來一直在開發和測試無人送貨服務，2018年正式推出無人機器人R1，Nuro的車輛在公路上行駛，而不是像Starship一樣在人行道行駛。在推出其第一代機器人之前，Nuro一直在使用豐田普銳斯車輛的后備驅動器對其技術進行測試，Nuro的機器人車看起來像小型貨車，完全無駕駛員行駛，大約是傳統乘用車的長度和寬度的一半，該自動駕駛配備了LiDAR，攝像頭和雷達。

冠狀病毒大流行幾乎改變了所有類型企業的經營方式，交付機器人市場突然引起了人們的關注，在幾天之內爆發了巨大的市場需求。送貨機器人實際上是在中國首先使用的，在城市封鎖環境下，全自動送貨車被用于在蘇州，深圳和淄博等城市運送食物，并進行了2500多次自動旅行。

2020年2月Nuro發布了R2，同時其成為首家在新冠流行環境下獲得豁免權，在公共道路上測試無駕駛員控制的汽車集成商。Nuro R2被宣傳為L4級（高度自動化）車輛，R2是R1的重大升級，R2在內部增加了三分之二的載貨空間，有效載荷高達190千克，重量也增加了1倍達到1150公斤，并有兩個鷗翼門可打開以進入載貨區域。當機器人到達他們的位置時，會通過手機上的應用程序通知客戶，從而使他們有權進入無人機器人的貨物區域。美國運輸部將Nuro車輛的最高速度設定為每小時40公里。根據為期兩年的豁免規定，Nuro被允許生產和使用5000輛機器人在公共道路進行測試，這在無人送貨機器人領域是一個重大突破。

隨著Nuro的合作伙伴不斷增加，R2移動送貨機器人越來越像一家移動雜貨店，裝載著各種各樣的的貨物，與克羅格合作為客戶提供食品雜貨送貨服務，與達美樂比薩合作運送披薩，與CVS藥店合作為客戶提供處方藥。目前大型和小型機器人似乎都處于突破性的時刻，可能瞬間如火山噴發式的爆發。

自動駕駛卡車智能化代表——TuSimple

位于圣迭戈的初創公司TuSimple成立于2015年，主要專注于長途卡車運輸，在2019年獲得了2.15億美元融資，估值超過10億美元，2021年2月該公司提交了上市文件，預計2021年將在美國上市，TuSimple目前擁有22個簽約客戶。

TuSimple的自動駕駛設備是專為卡車設計的，其40輛自動卡車車隊一直在鳳凰城，圖森，達拉斯，埃爾帕索，休斯敦和圣安東尼奧的貨運站之間拖運貨物，這些路線大約占美國高速公路的95％。目前TuSimple已與卡車制造商Navistar以及航運巨頭UPS合作，在亞利桑那州和德克薩斯州進行站到站的自動運行測試，計劃到2024年實現L4級自動卡車上路，同時開始出售自動駕駛卡車給車隊運營商。

無人駕駛汽車和無人駕駛卡車都依賴于類似的基礎技術：通過傳感器（通常是攝像機，激光雷達和雷達）將數據輸入計算機，并在大量培訓和模擬中學習控制車輛的技能。原則上，開發自動駕駛卡車比開發自動駕駛汽車要容易一些，這是因為卡車與乘用車行駛軌道不同，卡車（尤其是長途拖掛車）通常遵循固定路線，并且大部分時間都駕駛在高速公路上，而不像一般道路那樣復雜。

與自動駕駛汽車最大的不同是，卡車需要能夠提前感知到更多情況，以允許更長的剎車距離。大多數自動駕駛汽車都配備了感知距離在200米左右的激光雷達，這顯然不足以應對每小時120公里的滿載卡車，TuSimple公司則通過多個高清攝像機，使其可感知距離達到1000米，這大約是專業卡車駕駛員在行駛時所看到距離的兩倍，這種功能使TuSimple系統有更多時間來做出最安全的決策。

卡車較大的尺寸天然為自動駕駛提供了更多的可能性，可以使用大尺寸計算機，配備更多靈活傳感器（可以將傳感器安裝在離地面更高的位置），提供更充足的動力支持，并提供了更好的視野，這些特性使自動駕駛卡車比自動駕駛汽車更早商業化。與傳統卡車相比，自動駕駛卡車成本費用更低；與鐵路相比，它還能提供鐵路無法提供的門到門服務。從長遠來看，垂直集成的專用汽車將具有很多優勢。

TuSimple自動駕駛卡車必須配備駕駛員，并在需要時準備好駕駛，TuSimple計劃在2021年的某個時候開始取消人工監督，讓卡車在沒有任何人上車的情況下從裝卸到交付。TuSimple計劃在未來四年中擴大路線，首先是2021年在達拉斯，休斯敦和圣安東尼奧的德克薩斯州三角地區增加新的送貨服務（該公司計劃將駕駛員留在自動駕駛車輪后面）以防萬一出問題。到2023年，該公司希望在洛杉磯和佛羅里達州杰克遜維爾之間的路線上使用自動駕駛卡車，并希望在2024年之前在全國范圍內銷售。美國最大的貨運公司之一，主要的貨運公司US Xpress已經開始通過TuSimple運送貨物。

TuSimple并不是唯一一家致力于部署自動駕駛公司的公司，還包括Aurora，Waymo，Daimler和Embark Trucks在內的數家公司。Waymo目前在亞利桑那州，加利福尼亞州，密歇根州和佐治亞州進行的測試，未來將在美國西南部和德克薩斯州擴展自己的自動駕駛卡車運輸路線。Waymo是一家技術公司，而不是貨運管理公司，其最終目標是將Waymo系統成功地集成到更多傳統卡車上。

盡管TuSimple，Waymo和其他公司都取得了進步，但仍需要數年之久才能完全部署自動駕駛卡車，卡車工程師和監管機構仍在研究自動駕駛卡車（以及自動駕駛汽車）在道路上的實際運行情況。目前對自動駕駛卡車的最大擔憂之一是，該行業最終將取代將近百萬從事重型卡車和拖車卡車司機的工作。勞工統計局的研究人員估計，近50萬的長途駕駛員的位置最容易受到自動駕駛技術的影響。

未來汽車的本質上是移動機器人，只需輕按幾下智能手機就可以將消費者和貨物帶到任何地方。自主卡車在商業部署方面取得了重大進步，該技術將使卡車運輸更便宜，更安全，更快，更省油，毫無疑問它們對貨物運輸的影響將是深遠的。

未來的挑戰

智能物流的使命是讓物流行業從一個人力密集型行業轉變為一個科技密集型行業。自動駕駛技術是實現這個目標的必經之路，自動駕駛技術的便利性，成本，安全性使它們成為物流行業最佳選擇。

最后一公里解決方案最大的問題是，如何有效避開障礙物而不撞到行人的能力，特別是高速行駛的挑戰。在許多城市，送貨機器人在安全出行方面將面臨重大挑戰，比如人口稠密的曼哈頓市區，Nuro和Starship的機器人都無法輕松操作。大型和小型機器人都很適用交通相對平靜且布置良好的郊區，因為這里沒有繁忙的十字路口和復雜的感知環境，這就是為什么一些城市在部署無人送貨機器人方面比較領先，而一些地區遲遲無法開展。

擴大規模以在城市中運營是目前無人送貨機器人商業化部署最大的挑戰，如果道路系統比較混亂，一支送貨機器人在我們的街道上走來走去，必然將引發各種現實和法律問題。如果小型機器人的活動范圍由于交通限制而只能在規定的幾條路行駛，那么機器人的便利性和成本優勢將不再存在，這將變得得不償失。

相對安全并且具有適合各種規模和性能的機器人的良好道路基礎設施是機器人上路的先決條件。目前美國的交通情況和道路問題正在阻礙無人機器人上路，美國城市必須比大多數歐洲和亞洲城市做出更大的改變才能成功部署機器人，所以美國采用機器人更多的是基礎設施問題，而不是技術問題。

行業標準和法規問題也是自動駕駛汽車潛在的一個挑戰。機器人應該按照何種規定在人行道，自行車道和汽車共享道路上配送貨物，無人機如何開辟新的航空線路來交付貨物，FAA和其他政府機構應該如何監管這些線路。一旦機器人交付公司破解了如何使其技術可擴展到人口稠密的城市和地區，它們將會與成千上萬的零售商開展密切合作，零售商和消費者將會切實感受到好處，同時也將期望機器人進一步融入他們的生活。