在第四届消博会的智慧物流展区,工作人员正在演示全自动低空配送
无人机的配送流程:用户在手机上下单购买药品,仓库自动把药品放到无人机的货舱里,无人机自动规划航线,避开障碍物和禁飞区,飞到用户所在的小区,精准降落到用户的阳台窗边,用户直接取件就可以,整个过程不需要任何人工干预,从下单到取件只用了不到15分钟,比传统的快递配送快太多了,吸引了很多物流行业从业者和普通用户的关注,大家纷纷表示“以后收快递不用等快递员上门了,直接从阳台取就行,太方便了”。作为工业设计从业者,我们对这款全自动低空配送无人机非常感兴趣,它不仅解决了物流配送最后100米的痛点,还大大提升了配送效率,降低了配送成本,是低空经济和智慧物流融合的典型产品,开启了低空配送的新时代,未来会彻底改变我们的快递和外卖配送方式。
现在物流配送的最后100米一直是行业的痛点,尤其是在高层小区、写字楼,快递员上楼送件效率很低,而且经常出现快递丢失、错拿的情况,遇到恶劣天气的时候配送更加困难,配送成本高,效率低,用户体验也不好。还有偏远山区、海岛等交通不便的地区,快递配送非常困难,成本高,时效慢。即时配送的需求也越来越大,外卖、生鲜、药品等品类的配送对时效的要求很高,传统的配送方式很难满足需求。这款全自动低空配送无人机的出现,刚好解决了这些痛点,配送效率高,成本低,不受地面交通的影响,精准空投到用户身边,大大提升了配送的效率和用户体验。
从外观设计上来看,这款无人机的设计非常简洁流畅,采用了四轴旋翼的设计,尺寸不大,折叠之后可以放进一个背包里,方便运输和存放。外观采用了轻量化的设计,机身用高强度的碳纤维材质制作,重量很轻,但是强度很高,抗风能力强,可以在6级风的情况下正常飞行。整体是白色的外观,搭配橙色的指示灯,辨识度很高,飞行的时候容易被看到,避免碰撞。桨叶采用了可折叠的设计,不用的时候可以折叠起来,减少存放空间。货舱在机身的下方,采用了磁吸式的开关,投放货物的时候自动打开,非常方便,货舱是封闭式的,可以防雨防尘,就算下雨也不会打湿货物,适合不同的天气环境下使用。
从结构设计的角度来看,这款无人机的智能化程度非常高,机身配备了多个传感器,包括激光雷达、视觉摄像头、GPS定位系统、避障传感器等,可以实现全自动的飞行和避障,不需要人工操控。飞行的时候可以自动规划最优的航线,避开高楼、电线、禁飞区等障碍物,遇到突发情况的时候可以自动避让,或者紧急降落,安全性非常高。定位精度达到了厘米级,可以精准地飞到用户的阳台、窗边等位置,精准投放货物,误差不超过10厘米,不会出现投错或者掉下来的情况。
无人机的载重能力是5公斤,可以满足绝大多数快递、外卖、生鲜、药品等品类的配送需求,日常的包裹、外卖餐品、药品都可以配送。续航能力达到了20公里,覆盖范围可以覆盖整个城市的市区,就算是远郊地区也可以配送。充电速度也很快,快充20分钟就可以充满80%的电量,换电池的话只需要1分钟就可以完成,非常适合高频次的配送需求。
整个配送流程完全自动化,不需要人工干预:用户下单之后,系统自动分配最近的无人机,仓库的工作人员把货物放进无人机的货舱,或者自动存取设备自动放货,无人机自动起飞,按照规划的航线飞到用户的收货位置,识别到用户或者收货点之后,精准悬停,自动投放货物,用户取走货物之后,无人机自动返航,回到机场自动充电,等待下一次配送任务。整个过程不需要人工操作,效率非常高,从下单到送达的时间一般不会超过30分钟,比传统的配送方式快很多。
无人机的安全设计也非常完善,首先有多套避障系统,视觉避障、激光雷达避障、毫米波避障,可以全方位探测周围的障碍物,自动避让,不会撞到人或者建筑。还有多重安全冗余系统,就算其中一个旋翼出现故障,剩下的旋翼也可以保证无人机安全降落,不会掉下来。还有紧急迫降系统,如果出现电池电量低、信号丢失等情况,无人机会自动找附近的空旷区域安全降落,不会伤到人和建筑。还配备了电子围栏,不会飞到禁飞区里面,符合低空飞行的管理规定,不会影响民航飞行和其他的低空活动。
我们在现场体验了整个配送流程,在手机上下单买了一瓶水,仓库的工作人员把水放进无人机的货舱,无人机自动起飞,穿过展区的人群,飞到我们所在的位置,精准悬停在我们面前一米的位置,自动打开货舱,把水投放到我们手里的收纳盒里,然后自动返航,整个过程只用了不到5分钟,非常流畅,没有出现任何问题,而且投放非常精准,刚好落到收纳盒里,没有洒出来。现场的一位快递行业从业者体验了之后表示,这种配送方式效率太高了,现在快递员送一个小区的快递需要几个小时,用无人机的话几十分钟就可以送完,而且不需要爬楼,大大降低了快递员的劳动强度,提升了配送效率。
设计师在设计的时候还充分考虑了不同场景的使用需求,无人机可以适配不同的配送场景,针对小区配送,可以直接投放到用户的阳台或者楼下的智能取货柜;针对写字楼配送,可以投放到写字楼的窗边取货点;针对山区或者海岛等交通不便的地区,可以直接投放到用户的家门口,不需要修建公路,就算路况不好也可以配送。还可以用于应急配送,比如发生地震、洪水等灾害的时候,交通中断,无人机可以把药品、食品等应急物资快速送到受灾地区,挽救生命,比传统的救援方式效率高很多。还可以用于医疗急救配送,比如用户需要急救药品,无人机可以在几分钟之内把药品送到用户手里,比救护车快很多,挽救患者的生命。
这款无人机的运营成本也非常低,一次充电可以飞行20公里,电费只需要几毛钱,相比传统的快递配送,成本只有传统方式的三分之一,而且效率更高。随着规模的扩大,成本还会进一步降低,未来配送的成本会比现在低很多,用户可以享受到更便宜、更快速的配送服务。
我们在现场遇到一位小区的业主,她说现在家里经常买生鲜和药品,有时候不在家快递员送过来没人收,非常不方便,有了这种配送无人机之后,直接投到家里的阳台,就算不在家也可以让家人取,非常方便,而且配送速度快,买生鲜也不用担心变质。还有一位山区的用户说,他们那里交通不便,快递要几天才能送到,而且只能送到镇上,还要自己去取,非常麻烦,有了这种无人机之后,快递可以直接送到家里,而且当天就能到,太方便了。
研发人员介绍说,这款无人机的研发前后用了8年的时间,团队在飞控系统、避障技术、精准定位、安全设计等方面攻克了很多技术难题,才最终实现了全自动化的配送,现在已经在多个城市开展试点运营,累计配送了几十万单,稳定性和安全性都得到了验证。设计团队的目标是打造安全、高效、低成本的低空配送网络,未来会在更多的城市普及这种配送方式,让更多用户享受到便捷的低空配送服务。
为了提升飞行的安全性,团队做了大量的安全测试,模拟了各种极端的情况,比如强风、信号干扰、电机故障等情况,无人机都可以安全降落,不会出现事故。为了提升定位的精准度,团队采用了RTK差分定位技术,加上视觉定位,定位精度达到了厘米级,就算是在高楼林立的小区,也可以精准定位到用户的阳台。为了提升运营的效率,团队开发了智能调度系统,可以同时调度上千架无人机作业,自动规划最优的航线,避免无人机之间的碰撞,提升配送的效率。为了降低使用成本,团队优化了无人机的结构设计,减少了易损件的数量,降低了维护成本,而且耗电量很低,使用成本非常低。
现在低空经济已经成为国家重点扶持的新兴产业,低空开放的政策也越来越完善,为低空配送的普及提供了很好的政策环境。随着技术的不断成熟,未来低空配送会越来越普及,会成为一种常规的配送方式,和地面的快递配送、外卖配送形成互补,大大提升物流的效率,降低配送成本。未来我们不管是买快递、外卖、药品,都可以在几十分钟之内收到,而且不需要下楼取件,直接在阳台或者窗边就可以取到,非常方便。
作为工业设计从业者,我们非常看好这款产品的发展前景,它不仅解决了物流配送的痛点,还带动了低空经济的发展,创造了新的产业机会。在设计上,这款无人机平衡了性能、成本、安全性、易用性等多方面的需求,让普通用户也可以享受到低空配送的便利,是非常优秀的产品设计。未来随着低空配送的普及,还会衍生出很多相关的产品,比如家用的智能收货装置、社区的无人机机场、配套的调度系统等等,为工业设计带来更多的机会。
这次消博会上亮相的这款全自动低空配送无人机,是智慧物流领域的里程碑式产品,它的出现标志着低空配送正式进入了实用化阶段,未来会彻底改变我们的物流配送方式,我们的生活会变得更加便捷。这些前沿的科技产品,正在把我们想象中的未来生活一点点变成现实,让我们的生活越来越美好。