中联环境与酷哇机器人携手发布无人驾驶扫地车

2018年4月24日，环卫工程机械行业龙头企业长沙、中联重科有限公司和库瓦机器人联合发布了全球首款具备全路况清洁和智能路径规划能力的无人清扫车，展示了道路清洁的实际效果。来自工程机械、环境卫生、投资机构和媒体的数百名嘉宾出席了该产品的重大发布。双方共同宣布，这款无人扫地机将于今年先于长沙、芜湖、合肥和上海等其他城市商业化，这四个城市的居民将能够见证和感受黑科技对他们日常生活的改变。在城市智能交通的新时代，进一步提高道路清洁作业的效率是大势所趋。中联重科环境和库瓦机器人公司合作，在最前沿创新人工智能技术和产品，首次将其应用于城市卫生的特定场景。这不仅在数千亿的市场上具有商业价值，而且在加速实现“美丽中国”方面具有社会价值。中联重科首席专家环境总工程师肖清林表示：低速场景下的无人驾驶可能看起来比通勤场景下的无驾驶更简单，但实际上，技术挑战并不多。经过多次选择和技术方案评估，我们最终选择与具有产品化经验的Kuwa合作。库瓦对环卫行业有着深刻的了解，这大大加速了双方的互信与合作，并为这款无人扫地机的商业化和推广做出了贡献。无人扫地机缓解了三大行业的痛点。随着经济结构调整和城市化的快速发展，道路清洁面积激增。根据《2015年中国城乡发展统计年鉴》，到2020年，中国环卫服务整体市场规模将接近1700亿元，复合增长率为6.8%，其中道路保洁服务市场规模1266亿元。尽管这是一个千亿规模的市场，但它面临着三个明显的挑战。首先，道路清洁的单位成本继续增加；其次，环卫从业人员老龄化，由于收入低、工作条件差、强度大，年轻人不愿意从事这一行业；

第三，由于人力短缺，即使在卫生设备高度机械化的大城市，大多数道路每天只能清洁一次，甚至几天。你是如何打破这个痛点的？答案是从机械化清洁到无人化机械化清洁。2015年，中国市县的平均机械化清洁率分别为55%和43%。目前，中国只有北京、上海等一线城市和沿海发达城市的机械化清洁率在70%左右。在此之前，为了控制空气污染，中央政府先后发布了多个文件，包括《重点地区大气污染防治“十二五”规划》、《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》、，以及《京津冀及周边地区大气污染防治行动计划实施细则》，均提出要大力提高道路机械化清扫率，它还明确计划“力争到2015年，一般控制区城市建成区主要道路的机器扫描率达到70%以上，重点区域的机器扫描速率达到90%以上”，目标是根据劳动力老龄化和劳动力短缺的实际，实现机械化从55%到70%，以及重点区域从70%到90%。无人机械化清洁是最有效的解决方案。发达国家的经验也证明了这一逻辑。美国城市的道路清洁基本实现了完全机械化，环卫工人和环卫机械设备的基本比例约为2:1，人工成本仅占整体成本约三分之一的运营成本显著低于中国环卫行业人工成本的比例。同时，在实现无人机械化清洁后，使用相同数量的环卫机械，城市道路每天最多可清洁三次，大大提高了工作效率。道路上无法完全清洁的环境卫生领域的研究表明，道路上的大部分碎片分布在路肩附近60厘米的区域内，包括道路垃圾和影响空气质量和水质的颗粒物。如果不及时清理，就会形成PM10和PM2.5。因此，在COWAROBOT创始人兼首席执行官何涛看来，那些不能清洁所有道路并智能规划路线的人不能被视为人工智能清扫车，也不能帮助城市环卫部门提高道路清洁效率，降低运营成本，提高城市居民的生活质量。道路清洁场景中的无人驾驶和通勤场景中的无驾驶有很多不同。首先，为了保证清洁效果，不要求行驶速度快，但要求全覆盖；其次，需要处理的路面复杂，有坑洞、井盖、侧沟、静态障碍物，路肩等重点区域必须清扫干净；再次，非公路城市道路两侧多为行道树和绿树，对定位提出了重大挑战；第四，路面上有许多需要清理的覆盖物，如树叶、垃圾、冰雪，这些覆盖物会在一定程度上覆盖道路标线。由于上述差异，通勤场景中的无人驾驶技术对检测距离有更高的要求，而长距离的激光传感器和海量的数据处理能力意味着高昂的成本。在低速场景中，瞬时检测的范围相对较小，高强度操作的时间段大多在夜间，交通和人流量较少，从而降低了整体成本，更容易商业化。清扫器需要更强的适应环境的能力。COWAROBOT利用激光雷达、H毫米波雷达、摄像头和超声波雷达等传感器的组合来随时检测障碍物，并辅以强大的底盘运动执行策略来跨越或绕过障碍物。这辆由中联环境和科沃博特联合发布的无人扫地车，并不是一辆无法独立规划路线的AI扫地车。它更智能的特点是能够独立规划路线。从专业角度来看，该车可以真正实现指定区域的全自动和自动清洁任务，包括在复杂路径上自动行走；在完成区域内清洁任务的前提下进行自主路径规划；自主选择特定的清洁模式；

自动触发或关闭“清洗”命令；自动返回指定区域，并可进行远程监控。通俗地说，这意味着能够完成人类老板分配给它的任务：在规定的时间内，在清扫干净的同时，扫描尽可能多的城市道路，并根据道路交通状况和人口密度调整出行路线。在完成清洁任务后，它还可以自动关闭清洁功能，以节省能源和水，并自行找到返回车库的路。当然，您还需要带上远程监控，以防火灾和盗窃。看似简单的功能背后是复杂的人工智能模型、算法和大数据。为了实现上述功能，COWAROBOT进行了三项关键技术创新，将它们集成到一套CO-MMOVEPRO系统中。首先，建立一套生活场景智能感知系统，对动态场景中的视觉和几何特征对象进行提取和分类，然后对这些特征进行语义标注和结构表达。然后，对具有时间序列变化的结构化数据进行分析，并对事件和行为意图进行进一步的建模和分析，从而实现对动态场景的语义理解和分析。一个简单的理解是，CO-MOVEPRO系统可以具有类似于人类的视觉感知能力，能够感知、理解和分析动态场景。其次，建立了一套自主决策和规划系统，通过该系统可以感知和预测周围物体的运动轨迹。结合最佳清洁路线和当天的实时位置，它可以独立做出最合理的决策和控制。该系统包括行为决策，在宏观层面上决定无人车如何行驶，例如等待和避开障碍物，以及在十字路口与其他车辆互动。特别是，CO-MOVEPRO系统可以根据场景理解和规划清洁行为；行动规划解决了具体的行动规划问题，如如何在狭窄区域内的两点之间行驶、车辆的路径点、速度、方向、加速度等；

运动控制，专门解决无人车的运动学和动力学模型。三是创建一个特征驱动的全球定位系统，使CO-MOVEPRO系统能够基于视觉和激光雷达传感感知和识别周围的环境特征，并集成IMU和GPS等信息。通过关联环境特征，确定其在全球地图中的实时位置，然后使用深度强化学习和神经网络建立实时导航系统。这也是为什么CO-MOVEPRO系统可以定位和导航，而无需标记地图引导，仅依靠环境照片图像和点云信息识别，并可以智能动态地调整清洁路线。依托中联重科环境在环卫行业的深厚积累，科沃博特结合自身在无人驾驶领域的技术优势，共同打造了这款无人扫地车，不仅显著提高了城市道路的机械化清洁率，也有助于实现“美丽中国”的宏伟目标。环卫行业从机械化到自动化和智能化，不仅可以改善环卫工人的工作条件和效率，让更多从业者将精力投入到更关键、更高价值的工作中，还可以通过技术创新降低城市道路清洁成本，让城市居民体验更美好的生活###关于中联重科环境有限公司是中联重工业股份有限公司旗下从事城市清洁固废清洗、餐厨垃圾回收处理、除雪及道路养护、污水（泥浆）渗滤液处理等技术、设备研发、制造和销售的业务单位，建筑垃圾回收处理等技术、设备。目前，它是中国最大的环卫环保设备制造商，市场份额超过70%。未来将发展成为全球最大的集研发、生产、运营于一体的环保产业设备制造商和运营商。主要产品包括：扫地机系列、洗扫系列、保洁系列、垃圾车系列、除雪车系列、市政园林绿化设备、垃圾压缩站成套设备、垃圾填埋成套设备、餐厨垃圾收集与资源化处理、建筑垃圾处理设备系统，共有10个类别和近180个型号。通过多年的科研技术沉淀和积累，公司打造了一批专家级的研发团队，研发能力位居中国同行前列。公司拥有完善的营销服务体系。全国九大运营中心建立了技术服务站和配件供应中心，配备了专业的营销和服务人员。通过网络同步技术支持和远程服务监控，他们实现了“专家级营销和服务”。酷娃机器人是中国无人驾驶领域的前沿企业，专注于低速动态场景下的无人驾驶技术；该公司服务于行业领导者，专注于垂直行业场景，为行业赋能移动AI。核心团队成员均来自CMU、上海交通大学、百度等。创始人何涛曾学习机器人大师Hirose Shigeo，是特征驱动全球定位理论的提出者和无人驾驶技术的高级专家；首席科学家是国际人工智能先驱、ETH人工智能实验室前主任RolfPfeifer；此外，该公司得到了CMU的战略支持，双方正在进行自动驾驶感知算法的联合研发。库瓦机器人自主研发的低速无人驾驶系统CO-MOVEPRO已在智能环卫、物流等行业成功应用部署。目前，它是第一家通过与中联环境等多家环卫龙头合作，实现无人清扫车真正的产品化和商业化的企业；与Eft Robotics等多家国内物流和工业机器人行业领导者合作开发无人流动车辆。

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