От гироскутера до мини-внедорожника:
история создания нашего робота-курьера

19 декабря

Если вы гуляли в центре Москвы, то могли заметить небольших прямоугольных роботов, которые ехали по своим делам. Это наши беспилотные курьеры, которые доставляют еду, почту и другие посылки. Роботы, кстати, рассекают не только по столичным улицам — встретить их можно и в Иннополисе, городе будущего в Татарстане, и в Красной Поляне и на «Розе Хутор», и в Мурино в Ленинградской области.

Первого робота-доставщика мы представили в 2019 году. С тех пор мы разработали три поколения робокурьеров. Изменился не только их внешний вид — они стали лучше ориентироваться на местности и приспособились к разным погодным условиям. Конечно, «железо» мы тоже прокачали.

Сегодня мы хотим рассказать, как за неполные пять лет прототип из фанеры на колёсах от гироскутера превратился в удобного, умного, а главное, безопасного беспилотного курьера.

Когда наша команда летом 2019 года приступила к разработке самой первой модели робота-доставщика, наши беспилотные автомобили уже умели ездить без водителя. У нас был софт, а вот компоненты мы решили закупить, чтобы не тратить ресурсы на разработку «того — не знаю чего».

Разработка, тестирование и сборка автономного транспорта проходят в Инженерном центре Яндекса в Москве. История роботов-курьеров началась там же. У нас было шесть колёс от гироскутера, разработческая плата Nucleo (крутая штука для устройств, требующих высокой производительности), фанерка, алюминиевые профили, Wi-Fi-адаптер, Bluetooth-джойстик, Python-скрипт и Большая Красная Кнопка (для экстренного выключения). Если уж начали собирать робота-доставщика, то к делу надо подходить серьёзно.

Первый прототип был собран двумя людьми за два дня. Интересный факт: на первых тестовых проездах один из разработчиков сидел сверху будущего робота и держал руку над Большой Красной Кнопкой.

За четыре месяца нам удалось с нуля спроектировать, собрать и запустить в городе прототип, который совершил первые коммерческие доставки. После экспериментов мы выпустили первую партию наших роботов-курьеров серией в 10 штук. Вся конструкция была спроектирована нами, а большинство деталей для нас произвели российские подрядчики.

«Глазами» роботов стали те же лидары (лазерные локаторы), что встроены наверху и по бокам беспилотных автомобилей Яндекса. Лидары помогают нашим беспилотным курьерам видеть внешние объекты — здания, столбы, мусорные корзины и так далее. А чтобы робот мог ориентироваться в пространстве, алгоритм совмещает полученные с лидара данные и загруженную в память трёхмерную карту и ищет наилучшие совпадения.

В первом с половиной поколении у робота появились по камере на каждую из сторон. А ещё мы добавили радары — теперь беспилотный курьер мог заметить приближающиеся машины во время передвижения по пешеходным переходам.

Камеры во втором поколении мы заменили собственными, разработанными для беспилотного автомобиля. В третьем поколении заменили объективы камер фишай-линзами (увеличили угол зрения до 180 градусов). К запуску робота нового поколения мы также улучшили лидары — детализация окружающих объектов вышла на новый уровень.

Энергии нашего робота-доставщика хватает на восемь часов непрерывной работы, а затем можно за несколько секунд заменить батарейки и отправить его на вторую смену (сейчас где-то вздохнули многие руководители). Но так было не всегда.

Первые роботы «жили» около трёх с половиной часов, а аккумулятором для них служили батарейки от электровелосипеда. Вскоре мы заменили их батарейками, изготовленными специально по нашему ТЗ — время работы увеличилось вдвое.

Во втором поколении роботов мы увеличили время работы ещё на три часа за счёт оптимизации электроники. А к третьему — спроектировали батарею, которую можно заменить прямо во время работы робота.

В 2021 году по Москве начали колесить уже роботы-доставщики второго поколения — R2, или «пухляши». Они стали больше, вместительнее и круглее, за что и получили своё прозвище. Ещё мы добавили в конструкцию автоматическую крышку, чтобы забирать посылки было удобнее.

Колёса мы тоже заменили, хотя и остановили свой выбор на той же разновидности — мотор-колёсах. Их мы используем и в третьем поколении роботов. Электронику мы оптимизировали, а также разработали свою материнскую плату.

Всего мы произвели 100 штук роботов-доставщиков второго поколения. И ездили они не только по Москве — беспилотные курьеры Яндекса доставляли посылки в американских городах!

Одной из наших главных задач при проектировании третьего поколения роботов было научить беспилотных курьеров ездить по Москве. Когда мы говорим «ездить по Москве», то имеем в виду в любое время года — по бесконечным осенним лужам и зимней слякоти в том числе. И да, робот-доставщик переобулся — в специально разработанную зимнюю резину.

Мы здорово поработали над крышкой беспилотного курьера. Во-первых, она стала умнее — она чувствует, если пользователь хочет захлопнуть её рукой, и закрывается сама. Во-вторых, она стала безопаснее — механизм закрытия стал надёжнее, и при этом крышка не опустится, если под неё попал посторонний предмет, например рука. Открыть крышку может только получатель заказа через кнопку в приложении.

Грузовой отсек увеличился до 60 литров, а сам робот может перевозить предметы весом до 20 кг.

Поделиться: