Há cerca de cinco anos, os primeiros robôs de entrega da Yandex apareceram nas ruas de Moscou. Desde então, seu número e alcance geográfico aumentaram significativamente: hoje, os robôs de entrega podem ser encontrados em nove distritos da capital e em vários outros locais fora dela. Este mês, a Yandex revelou a quarta geração de robôs de entrega, com sensores, chassis e lógica comportamental aprimorados. A seguir, exploraremos o design dessas máquinas, as tarefas que elas podem executar e por que sua arquitetura é importante não apenas para a logística, mas também para a robótica urbana em geral.
Fonte da imagem: Yandex
Talvez o componente mais importante do robô de entregas seja seu “cinto de sensores” — um conjunto de sensores complementares que lhe permite ver e navegar pelos arredores. Durante a viagem, o robô calcula sua rota e monitora constantemente o ambiente.
Quatro câmeras com óptica olho de peixe grande angular proporcionam uma visão de 360° e ajudam a reconhecer pessoas, barreiras, postes, carros e outros obstáculos. Uma quinta câmera com lente teleobjetiva está localizada na frente; ela “lê” placas de trânsito e semáforos, o que é importante em cruzamentos controlados. No entanto, as câmeras são sensíveis à iluminação e às condições climáticas adversas: ao anoitecer, sob luz solar intensa ou chuva, sua “visão” e precisão são reduzidas, e objetos da mesma cor colocados um após o outro são menos distinguíveis.
A principal ferramenta para orientação espacial é o lidar. A geração atual varre continuamente a área com 32 feixes de laser invisíveis, medindo a distância até os objetos e, quando em movimento, sua velocidade e direção. Utilizando uma “nuvem de pontos” lidar, o robô consegue distinguir uma pessoa de, digamos, um arbusto ou poste a aproximadamente 100 metros de distância, independentemente da hora do dia ou do clima.
Quatro sensores ultrassônicos, dois na frente e dois na traseira, atuam como “sensores de estacionamento” para monitorar a área ao redor. Por exemplo, se uma pessoa ou obstáculo aparecer repentinamente na frente do sistema, o robô recebe um sinal para realizar uma parada de emergência.
Naturalmente, o robô utiliza mapas para traçar rotas de entrega. Antes do uso, um mapa 3D da cidade é carregado na memória do robô.O computador de bordo compara constantemente essas informações com os dados atuais do lidar e das câmeras, alcançando uma precisão de posicionamento de até alguns centímetros.
Todos os sinais dos sensores são enviados ao computador de bordo, que avalia os objetos ao redor, sua velocidade, aceleração e direção, prevê trajetórias e toma decisões sobre seu próprio movimento. Ao se aproximar de pessoas em situações perigosas, o robô para e aguarda, sendo especialmente cauteloso com crianças. Se uma criança fizer um movimento inesperado, o robô de entrega pode solicitar assistência de um operador remoto.
Outro componente importante de um robô de entrega é sua alta autonomia. Seria estranho se ele fizesse uma pausa de várias horas para recarregar após cada entrega. Mas os robôs Yandex não têm problemas com esse aspecto — a empresa afirma um tempo médio de viagem de até 10 horas com uma única carga, com um alcance máximo de 70 km. É claro que a complexidade da rota e as condições climáticas afetam a autonomia — navegar em meio a montes de neve consome muito mais energia.
A necessidade de transitar regularmente por meio-fios e ralos de esgoto, bem como por obstáculos desafiadores como montes de neve e gelo, também impõe exigências específicas ao chassi, e a Yandex observa que o vem aprimorando constantemente a cada geração.
Os robôs de entrega de última geração apresentam uma estrutura de alumínio, com molas de fibra de carbono que amortecem as vibrações e controlam a oscilação. Esses materiais proporcionam as qualidades leves e duráveis essenciais para veículos autônomos. Todas as seis rodas são motrizes e a suspensão é independente. As rodas e os motores são vedados contra água, para que poças d’água não danifiquem os robôs.Eles são assustadores. Em última análise, o robô supera quedas de até 14 cm e se move no ritmo do tráfego de pedestres, ajustando-se à qualidade da superfície da estrada. A velocidade média é de aproximadamente 6 km/h.
Pneus de inverno com um padrão de piso mais agressivo são projetados para neve e gelo; a instalação deles aumenta o diâmetro da roda. As rodas da nova geração ficaram ligeiramente maiores, atingindo 23 cm de diâmetro na versão de inverno; a distância ao solo também aumentou. Enquanto anteriormente a assistência remota de um operador (e às vezes até mesmo de transeuntes prestativos) era necessária em neve profunda, os robôs agora foram treinados para realizar as mesmas “manobras de resgate” de forma autônoma, permitindo que se desvencilhem de montes de neve sem assistência.
Além de vários sensores, os veículos de entrega também são equipados com sistemas de segurança passiva, como uma bandeira de advertência. A bandeira vermelha brilhante no mastro agora foi elevada 20 cm, para 1,4 m, para tornar o pequeno robô mais visível para os motoristas, incluindo aqueles que dirigem SUVs e caminhões.
O robô de nova geração pode coletar até dois pedidos por viagem — uma versão com compartimento de carga, com dois compartimentos independentes, está disponível para essa finalidade. O compartimento tem uma impressionante capacidade de 61 litros e uma carga útil de até 25 kg.
O processo de coleta de pedidos é previsível: o robô chega no horário combinado e envia uma notificação para o aplicativo, que também exibe sua localização exata. Somente o destinatário pode abrir o compartimento usando um botão no aplicativo; três câmeras (uma para cada compartimento e uma para a visão geral) monitoram o processo. Após a entrega, o compartimento pode ser fechado usando um botão no corpo do robô, e o robô parte para o próximo pedido.