智能無人快遞小車機(jī)器人創(chuàng)新服務(wù)設(shè)計(jì)研究

林立 譚青青 胡凱程

摘 要：本文以解決“最后一公里”配送問題為目標(biāo)，分析了國內(nèi)現(xiàn)有的快遞末端配送方式的現(xiàn)狀及存在的問題，提出了“智能無人快遞小車（機(jī)器人）”創(chuàng)新福設(shè)計(jì)的構(gòu)想，并論述了其設(shè)計(jì)可行性及合理性。結(jié)合當(dāng)前的“互聯(lián)網(wǎng)+智能物流”技術(shù)，對物流系統(tǒng)及服務(wù)方式進(jìn)行新的研究與論述，提出全新的末端配送服務(wù)模式設(shè)計(jì)理念，旨在引導(dǎo)一種更高效、更便捷、更人性化的全新未來生活方式。

關(guān)鍵詞：“最后一公里”；快遞；智能；服務(wù)

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

0 引言

近日據(jù)國家郵政局官方網(wǎng)站消息，2017年，全國快遞服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)量累計(jì)完成400.6億件，同比增長28%；業(yè)務(wù)收入累計(jì)完成4957.1億元，同比增長24.7%。其中，同城業(yè)務(wù)量累計(jì)完成92.7億件，同比增長25%；異地業(yè)務(wù)量累計(jì)完成299.6億件，同比增長28.9%；國際/港澳臺業(yè)務(wù)量累計(jì)完成8.3億件，同比增長33.8%[1]。我國快遞業(yè)務(wù)量的規(guī)模已經(jīng)連續(xù)4年位居世界第一，包裹快遞量超過了美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，對全球包裹快遞量的增長貢獻(xiàn)率超過了50%[2]。

隨著快遞體量急劇增加，各種亂象層出不窮——暴力分揀、快遞變慢遞、個(gè)人信息被販賣……這些問題成為困擾快遞行業(yè)快速可持續(xù)發(fā)展的頑疾，由此引起的糾紛也日漸多發(fā)。此外， 由于與快遞相關(guān)的配套服務(wù)滯后，最終均體現(xiàn)在快遞末端配送上，快遞車輛行路難、快遞網(wǎng)點(diǎn)安家難、快遞收發(fā)件難成為制約行業(yè)發(fā)展的三道坎[3]。

本文基于這樣的背景，研究設(shè)計(jì)了新的智能無人快遞小車（機(jī)器人）物流體系、服務(wù)方式，實(shí)現(xiàn)高效地完成快遞到末端用戶的配送流程，解決“最后一公里”的資源浪費(fèi)、效率低下、安全性無法得到保障、用戶體驗(yàn)性差等一系列問題。

1 當(dāng)前國內(nèi)“最后一公里”服務(wù)模式

當(dāng)前，我國快遞“最后一公里”配送模式還是以傳統(tǒng)的送貨上門和定點(diǎn)自主取件（固定取件點(diǎn)）為主，同時(shí)，各領(lǐng)域在新的配送模式上也有一定的探索，如智能快遞柜、共享物流概念、無人機(jī)配送快遞嘗試、快遞機(jī)器人研究等。

傳統(tǒng)模式主要存在以下幾點(diǎn)不足：（1）資源浪費(fèi)，當(dāng)今社會人力成本越來越高，傳統(tǒng)的快遞配送既浪費(fèi)人力、物力；（2）效率低下，無法滿足終端客戶對送貨的及時(shí)性、便利性和靈活性要求；（3）安全問題無法保障，無法保障人員、貨物、用戶信息的安全性；（4）服務(wù)質(zhì)量參差不齊，用戶體驗(yàn)性差。諸多問題必然會導(dǎo)致傳統(tǒng)的“最后一公里”快遞配送模式越來越不適應(yīng)社會的發(fā)展而遭淘汰，且在“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能化”的大趨勢下，取而代之的將是智能化的快遞配送方式[4]。

針對上述問題，本文提出了智能無人快遞小車的服務(wù)設(shè)計(jì)概念，它可以快速、高效、安全地完成快遞到末端用戶的配送流程，配送效率高，可24小時(shí)為用戶配送快遞或餐飲，人力成本低，能滿足用戶的個(gè)性化需求且整體結(jié)構(gòu)簡單、牢靠，易于裝配，便于使用。

在技術(shù)可行性方面，無人快遞小車（機(jī)器人）有現(xiàn)成的機(jī)器人開發(fā)、自動駕駛、智能控制等比較成熟的技術(shù)可用，不需要占用空中航線，天氣、無線電干擾因素影響較小，安全性更高，政府及社會接受度更高。在法律法規(guī)可行性方面，國外已有了相關(guān)的探索，美國弗吉尼亞州州長簽署了有關(guān)機(jī)器人送快遞的法案，該法案實(shí)施后機(jī)器人送快遞將受到當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)的允準(zhǔn)。此先例一開，后面必定會有越來越多的國家進(jìn)行參考，對無人快遞小車（機(jī)器人）行駛的規(guī)章制度進(jìn)行制定、完善，所以說對無人快遞小車（機(jī)器人）的未來實(shí)現(xiàn)可能性比較大[5]。并且，從長遠(yuǎn)來看，機(jī)器人送快遞首次獲得批準(zhǔn)，意味著必定會助推快遞配送方式的轉(zhuǎn)變。

2 智能無人快遞小車服務(wù)設(shè)計(jì)

2.1 智能物流體系

智能無人快遞小車服務(wù)設(shè)計(jì)是對整個(gè)龐大的智能物流體系進(jìn)行概念闡述，從倉庫物流[5]到末端物流運(yùn)輸?shù)娜^程。采用多機(jī)器人運(yùn)輸系統(tǒng)的任務(wù)分配策略[6]，來管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，提高靈活性和全局效率[7]；

以配送快遞為例，主要分為以下幾個(gè)部分；

（1）無人倉儲：從入庫、存儲，到包裝、分揀，應(yīng)用多種不同功能和特性的機(jī)器人，依據(jù)系統(tǒng)指令處理訂單，并且完成自動避讓、路徑優(yōu)化等工作，實(shí)現(xiàn)全流程、全系統(tǒng)的智能化和無人化；

（2）快遞集中配送車：將無人倉儲分揀好的快遞集中配送至區(qū)域配送中心；

（3）區(qū)域配送中心：將快遞集中配送車配送到的快遞進(jìn)行二次分揀，交給指定派送的智能快遞機(jī)器人進(jìn)行“最后一公里”的配送；

（4）智能無人快遞小車：通過智能化的方式將裝載的快遞派送給指定用戶。

（注：（2）-（3）過程可根據(jù)具體不同路線進(jìn)行合理多次重復(fù)操作；整個(gè)配送過程用戶可通過指定APP實(shí)時(shí)在線觀察您的快遞動態(tài)）

2.2 “最后一公里”服務(wù)流程

“最后一公里”指的是快遞達(dá)到的指定配送中心與用戶所在地的這段距離。以配送為例，智能無人快遞小車服務(wù)流程如下：

（1）快遞集中配送中心：通過短信、APP預(yù)約用戶，發(fā)送取件代碼等相關(guān)信息，確定用戶地址、對接時(shí)間等信息，準(zhǔn)備裝車派送；

（2）快遞裝車：采用人工投放包裹，智能無人快遞機(jī)器人進(jìn)行自動掃描，錄入用戶信息；

（3）導(dǎo)航：智能無人快遞小車自動導(dǎo)航，選擇最優(yōu)路線進(jìn)行派送，并且提前5mins短信通知用戶即將抵達(dá)目的地；

（4）對接用戶：用戶可通過指定APP進(jìn)行掃碼取件，也可以通過指定取件代碼進(jìn)行取件；

（5）人機(jī)交互：智能無人快遞小車箱門自動彈出快件，用戶取走快件，箱門自動關(guān)閉；

（6）完成取件；

（7）返回：智能無人快遞小車自動導(dǎo)航最優(yōu)路線進(jìn)行快速返回。

（注：整個(gè)配送過程用戶可通過指定APP實(shí)時(shí)在線觀察您的快遞動態(tài)）

2.3 智能無人快遞機(jī)器人APP設(shè)計(jì)

快遞APP人機(jī)交互流程分析：

（1）人機(jī)交互流程內(nèi)容：人機(jī)交互主要通過APP和智能快遞小車完成，操作APP配合小車處理個(gè)人包裹完成寄件和簽收。

（2）難點(diǎn)攻克：人—智能終端—機(jī)器之間進(jìn)行合理的交互既能提高效率合理安排時(shí)間，又能在無人監(jiān)督的情況下簡化物流手續(xù)流程，提高安全系數(shù)。目的在于順其自然的使消費(fèi)者和小車進(jìn)行會面并且按照指示處理包裹，付款并且將快件簽收/寄出。

（3）交互流程安排：以寄件為例，在消費(fèi)者通過手機(jī)進(jìn)行預(yù)約，包括時(shí)間，地點(diǎn)包裹種類預(yù)約—在預(yù)定地點(diǎn)與智能小車會面—掃描及時(shí)產(chǎn)生的二維碼—確認(rèn)寄件人為手機(jī)持有者—小車打開后蓋，用戶將包裹放入后箱檢查重量，是否違禁以及其他狀況—當(dāng)產(chǎn)品合格時(shí)會在智能手機(jī)上顯示運(yùn)單基本信息—用戶確認(rèn)信息并且提供帶有運(yùn)單的包裝盒—按照要求包裝并且再次將包裝盒放入后備箱檢查—顯示實(shí)際規(guī)格和實(shí)際運(yùn)費(fèi)—付款并且采集指紋打印封條（封條作為個(gè)人身份證明，將作為個(gè)人寄送產(chǎn)品的主要證明，封條貼上后包裹有效，而且可以防止前后信息不一，他人盜用等情況）—用戶親手貼上封條并將包裹放在指定的快遞柜中—點(diǎn)擊手機(jī)APP中的交互按鍵完成寄件。

（4）收件相對于寄件簡單，用戶需要顯示自己包裹專屬的二維碼，并且將二維碼在小車掃描處掃描即可完成。

具體使用流程如下：

3 總結(jié)

在物流行業(yè)不斷發(fā)展的未來，一種以智能無人快遞機(jī)器人為主的物流服務(wù)模式必然會給快遞的“最后一公里服務(wù)”帶來革命性變化。傳統(tǒng)的“最后一公里”快遞配送模式越來越不適應(yīng)社會的發(fā)展而遭淘汰，在“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能化”的大趨勢下，智能化的快遞配送方式，將改變傳統(tǒng)的低效配送方式，引導(dǎo)更高效、更便捷的未來生活方式，為人們的生活創(chuàng)造更多的便利。

參考文獻(xiàn)：

[1]李楠樺，曹昆.國家郵政局：2017年全國快遞業(yè)務(wù)量累計(jì)完成400.6億件[J/OL].人民網(wǎng)-財(cái)經(jīng)頻道，2018（01）.http：//finance.people.com.cn/n1/2018/0113/c1004-29762692.html

[2]王仁宏，白宇.我國快遞業(yè)務(wù)量連續(xù)4年位居世界第一[J/OL]. 人民網(wǎng)，2018（02）.http：//politics.people.com.cn/n1/2018/0227/c1001-29837784.html

[3]程枝文.快遞末端配送需跨三道坎[N].福建日報(bào)，2017-09-22（011）.

[4]席悅.“最后一公里”快遞柜成行業(yè)新風(fēng)口[J].中國物流與采購，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.