无人机|美团“上天”( 二 ) 外卖|美团|美团“上天”|快科

2017年，美团内部开始探索城市低空场景无人机配送的可行性。不过，当时市面上并没有一款能满足外卖需求的无人机：美团希望它既有足够的经济性，同时也能稳定安全高效地服务高频短途配送场景。
于是，美团尝试自研无人机，以及与之配套的自动化调度系统、社区自动化起降机场。
比遥控飞机难3-4个数量级：高频配送下的自主飞行与自动化调度
对于无人机配送流程，美团的设想是：在商家相对集中的区域设置一个自动化起降机场，一两位驻点工作人员承包起将区域内所有商家货品配送到机场的工作。当货物放入专为无人机配送设计的货箱并固定好后，无人机会在自动化调度系统的指挥下，根据用户设定的取餐点沿着规划航线自主飞行。当无人机抵达社区起降机场后，自动解锁货物至取餐柜等待用户取走，或是配合楼宇内机器人送达家门口。
如果用一句话形容角色分工，无人机是空中的外卖员，自动化调度系统是调度员，社区自动化起降机场是服务员。
而在看似简单的流程中，如何实现无人机自主安全飞行以及自动化调度，是其中最大的难题。
美团资深科学家黄国权教授向雷峰网介绍，美团无人机得以实现自主飞行，主要是具备了高精度高鲁棒的导航定位、感知避障、三维视觉建图和规划控制四大能力。
其中，鲁棒自适应飞控是美团无人机实现安全可靠自主飞行的基础，美团为此耗费了两年多时间进行重构自研。
无人机的感知能力，主要通过立体环绕机身的摄像头及数颗毫米波雷达，辅以自建的3D高精地图实现。
目前，面向未来全天候全天时的无人机配送，美团也在积极探索其它新型传感器，以期进一步提升多源融合精度和可靠性，而此次获ICRA 2022最佳导航论文的研究成果也是服务于此。
此外，为了保证无人机的稳定性及安全性，美团为一架无人机配备了6个电调、6套螺旋桨和6个电机，构成6个独立动力总成，确保有足够的冗余能力降低因单个零部件损坏而带来的风险。

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美团无人机自主飞行配送订单
不过，除了自身搭载较多传感器以及冗余设备之外，无人机还需额外承受餐盒重量，这是否会影响其飞行的安全性和稳定性？
对此，黄国权解释，美团无人机在设计时就以高集成度为出发点，在保证安全稳定运行的前提下，以克为单位不断试验，逐渐减少PC板和元器件的重量，乃至通过调整布线和螺丝选择的方式减重。
当单架无人机具备自主飞行能力后，接下来的目标是由点及面，确保更多无人机在一个小范围区域内协同作业时，依然能够有条不紊地高效安全飞行。
在专业人士看来，用遥控器指挥一架无人机配送，和全自动化系统调度多架无人机运送，之间的技术难度相差至少是3-4个数量级。同时从全球来看，无人机全自动化系统背后的科技含量，可以说是处在这个领域的珠峰峰顶。
为了让无人机能够稳定协同作业，美团专门打造了一套空中调度系统（UTM），配合自动化调度系统为服务区域内的无人机自动规划航线，安排派送任务。

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美团UTM系统工作状态
而与传统外卖调度系统固定派送路线的设计思路不同，考虑到无人机配送可能出现航线占用的情况，新系统加入了实时重新规划航线的功能，确保整体效率最优。