智能無人快遞小車機器人創(chuàng)新服務設計研究

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，分析了國內現(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（機器人）”創(chuàng)新福設計的構想，并論述了其設計可行性及合理性。結合當前的“互聯(lián)網+智能物流”技術，對物流系統(tǒng)及服務方式進行新的研究與論述，提出全新的末端配送服務模式設計理念，旨在引導一種更高效、更便捷、更人性化的全新未來生活方式。

關鍵詞：“最后一公里”；快遞；智能；服務

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

0 引言

近日據(jù)國家郵政局官方網站消息，2017年，全國快遞服務企業(yè)業(yè)務量累計完成400.6億件，同比增長28%；業(yè)務收入累計完成4957.1億元，同比增長24.7%。其中，同城業(yè)務量累計完成92.7億件，同比增長25%；異地業(yè)務量累計完成299.6億件，同比增長28.9%；國際/港澳臺業(yè)務量累計完成8.3億件，同比增長33.8%[1]。我國快遞業(yè)務量的規(guī)模已經連續(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)達經濟體，對全球包裹快遞量的增長貢獻率超過了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， 由于與快遞相關的配套服務滯后，最終均體現(xiàn)在快遞末端配送上，快遞車輛行路難、快遞網點安家難、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，研究設計了新的智能無人快遞小車（機器人）物流體系、服務方式，實現(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、效率低下、安全性無法得到保障、用戶體驗性差等一系列問題。

1 當前國內“最后一公里”服務模式

當前，我國快遞“最后一公里”配送模式還是以傳統(tǒng)的送貨上門和定點自主取件（固定取件點）為主，同時，各領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、無人機配送快遞嘗試、快遞機器人研究等。

傳統(tǒng)模式主要存在以下幾點不足：（1）資源浪費，當今社會人力成本越來越高，傳統(tǒng)的快遞配送既浪費人力、物力；（2）效率低下，無法滿足終端客戶對送貨的及時性、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）服務質量參差不齊，用戶體驗性差。諸多問題必然會導致傳統(tǒng)的“最后一公里”快遞配送模式越來越不適應社會的發(fā)展而遭淘汰，且在“互聯(lián)網+”、“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設計概念，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小時為用戶配送快遞或餐飲，人力成本低，能滿足用戶的個性化需求且整體結構簡單、牢靠，易于裝配，便于使用。

在技術可行性方面，無人快遞小車（機器人）有現(xiàn)成的機器人開發(fā)、自動駕駛、智能控制等比較成熟的技術可用，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，國外已有了相關的探索，美國弗吉尼亞州州長簽署了有關機器人送快遞的法案，該法案實施后機器人送快遞將受到當?shù)胤ㄒ?guī)的允準。此先例一開，后面必定會有越來越多的國家進行參考，對無人快遞小車（機器人）行駛的規(guī)章制度進行制定、完善，所以說對無人快遞小車（機器人）的未來實現(xiàn)可能性比較大[5]。并且，從長遠來看，機器人送快遞首次獲得批準，意味著必定會助推快遞配送方式的轉變。

2 智能無人快遞小車服務設計

2.1 智能物流體系

智能無人快遞小車服務設計是對整個龐大的智能物流體系進行概念闡述，從倉庫物流[5]到末端物流運輸?shù)娜^程。采用多機器人運輸系統(tǒng)的任務分配策略[6]，來管理系統(tǒng)的協(xié)調性，提高靈活性和全局效率[7]；

以配送快遞為例，主要分為以下幾個部分；

（1）無人倉儲：從入庫、存儲，到包裝、分揀，應用多種不同功能和特性的機器人，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行二次分揀，交給指定派送的智能快遞機器人進行“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)具體不同路線進行合理多次重復操作；整個配送過程用戶可通過指定APP實時在線觀察您的快遞動態(tài)）

2.2 “最后一公里”服務流程

“最后一公里”指的是快遞達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流程如下：

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

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

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

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

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

（6）完成取件；

（7）返回：智能無人快遞小車自動導航最優(yōu)路線進行快速返回。

（注：整個配送過程用戶可通過指定APP實時在線觀察您的快遞動態(tài)）

2.3 智能無人快遞機器人APP設計

快遞APP人機交互流程分析：

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

（2）難點攻克：人—智能終端—機器之間進行合理的交互既能提高效率合理安排時間，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者和小車進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，在消費者通過手機進行預約，包括時間，地點包裹種類預約—在預定地點與智能小車會面—掃描及時產生的二維碼—確認寄件人為手機持有者—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—當產品合格時會在智能手機上顯示運單基本信息—用戶確認信息并且提供帶有運單的包裝盒—按照要求包裝并且再次將包裝盒放入后備箱檢查—顯示實際規(guī)格和實際運費—付款并且采集指紋打印封條（封條作為個人身份證明，將作為個人寄送產品的主要證明，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—點擊手機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

在物流行業(yè)不斷發(fā)展的未來，一種以智能無人快遞機器人為主的物流服務模式必然會給快遞的“最后一公里服務”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社會的發(fā)展而遭淘汰，在“互聯(lián)網+”、“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：

[1]李楠樺，曹昆.國家郵政局：2017年全國快遞業(yè)務量累計完成400.6億件[J/OL].人民網-財經頻道，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)務量連續(xù)4年位居世界第一[J/OL]. 人民網，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，2017-09-22（011）.

[4]席悅.“最后一公里”快遞柜成行業(yè)新風口[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.