Autónomo último

Una flota de robots de reparto autónomos se prepara para recorrer el campus de la Universidad Estatal de Ohio. Foto cortesía de Cartken Inc.

Amazon construyó este dispositivo de entrega personal del tamaño de una hielera en una instalación de producción interna. Foto cortesía de Amazon Inc.

Este robot móvil fue diseñado para la entrega autónoma de paquetes pequeños en la última milla. Foto cortesía de FedEx Inc.

Los vehículos de reparto autónomos son un sitio común en los campus universitarios como la Universidad de Illinois en Chicago. Foto cortesía de Starship Technologies Inc.

Este vehículo de reparto de tercera generación tiene capacidad para 24 bolsas de comestibles en sus compartimentos con calefacción y refrigeración. Foto cortesía de Nuro Inc.

Este vehículo autónomo propulsado por baterías tiene una velocidad máxima de 70 mph y puede entregar una amplia variedad de productos. Foto cortesía de Udelv Inc.

En los últimos años, la mayoría de los esfuerzos para desarrollar vehículos autónomos se han centrado en la entrega de última milla, impulsados ​​por el rápido aumento del comercio electrónico. El objetivo es crear máquinas que puedan entregar alimentos y paquetes pequeños directamente a los consumidores de una manera asequible, rápida, confiable y segura.

Flotas de robots de reparto autónomos han estado deambulando por los campus universitarios y otros espacios confinados. Ahora, los vehículos propulsados ​​por baterías están listos para salir a las calles y aceras de áreas urbanas más allá de Silicon Valley y otros lugares de clima cálido, que es donde se realizaron muchas de las primeras pruebas.

Se han promulgado leyes que permiten el funcionamiento de dispositivos de entrega directa en estados que van desde Arizona hasta Virginia Occidental. Varias ciudades importantes también han aprobado ordenanzas recientemente, incluidas Chicago, Detroit y Pittsburgh. Es una forma de reducir la congestión vehicular y reducir las emisiones.

Los dispositivos de entrega directa, también conocidos como dispositivos de entrega personal, son vehículos de cuatro o seis ruedas que circulan por las aceras o calles y entregan alimentos o pequeños productos consumibles. Los sensores les permiten evaluar obstáculos y navegar de forma segura entre peatones, animales y objetos grandes. Los robots basados ​​en aplicaciones son implementados por proveedores de servicios que se asocian con establecimientos locales para realizar entregas dentro de un pequeño radio de restaurantes, tiendas de comestibles y otros minoristas.

Varias empresas de nueva creación se han subido al tren de los robots de reparto móviles, incluidas Cartken, Clevon, Coco, Kiwibot, Nuro, Starship y Tortoise. Kiwibot ya ha desplegado más de 500 robots de reparto en 26 universidades. Mientras tanto, Tortoise ha desarrollado dispositivos de entrega que están siendo probados por Walmart Inc. Nuro ha firmado un acuerdo de 10 años con Uber Eats para la entrega de alimentos mediante robots.

Amazon Inc. realizó una prueba de tres años en California con un vehículo llamado Scout, que es un dispositivo de seis ruedas del tamaño de una hielera pequeña. Sin embargo, el minorista en línea anunció recientemente que está reduciendo el proyecto.

Los dispositivos de administración directa varían en tamaño y forma. Algunos son similares a Scout, pero otros difieren. Por ejemplo, las máquinas de Nuro tienen un tamaño cercano al de un coche pequeño. También conducen por la vía pública, no por las aceras. Su asociación con Uber puede implicar agrupar varios pedidos, en lugar de enviar uno a la vez.

"Estos robots tienen el potencial de transformar la forma en que se realiza la entrega de última milla", dice Ram Vasudevan, Ph.D., profesor asociado de ingeniería mecánica y robótica en la Universidad de Michigan. “Las soluciones actuales de última milla contribuyen a generar grandes cantidades de contaminación y aumentan la congestión.

“Al utilizar robots semiautónomos alimentados por baterías que operan en el margen de la carretera y pueden apartarse del tráfico cerca del inicio y el final de las entregas, estos [sistemas] de última milla podrían mejorar significativamente la accesibilidad”, explica Vasudevano.

Según Vasudevan, las empresas están adoptando diferentes enfoques para fabricar sus dispositivos. Por ejemplo, Amazon produjo Scout internamente en una línea de ensamblaje de indexación manual en sus instalaciones de robótica en North Reading, MA.

Otras empresas están subcontratando subconjuntos, como carrocerías y chasis, y luego instalan motores eléctricos, sensores y otros componentes importantes internamente. Algunas empresas subcontratan todo a fabricantes contratados. Por ejemplo, Kiwibot construye una media de 100 máquinas al mes en una fábrica de Colombia.

Incluso Magna International Inc., un proveedor automotriz de primer nivel, ha entrado en el negocio de los robots de reparto móviles. Recientemente comenzó a ensamblar el Modelo C de Cartken Inc. en una fábrica en Michigan.

"Nuestra capacidad para diseñar, diseñar y fabricar vehículos completos nos convierte en un socio ideal para las empresas que buscan resolver los desafíos de entrega de última milla con soluciones sostenibles, autónomas y rentables", dice Matteo Del Sorbo, vicepresidente ejecutivo y director de Magna Nueva Movilidad.

Las máquinas de seis ruedas de Cartken, que pueden funcionar en interiores y exteriores, están equipadas con un sistema de teleoperación y monitoreo remoto que permite la anulación humana instantánea si es necesario, lo que ayuda a garantizar la seguridad y el servicio. Están equipados con múltiples cámaras y luces, y responden a situaciones en tiempo real utilizando una combinación de aprendizaje automático y algoritmos de navegación basados ​​en localización y mapeo simultáneos (SLAM).

Se está produciendo en masa una amplia variedad de dispositivos de administración directa. Varios actores importantes están compitiendo por una posición, incluidos gigantes como FedEx Corp.

“Roxo” es el nombre del "SameDay Bot" de FedEx que está diseñado para usarse en un radio de tres a cinco millas de la ubicación de cualquier minorista. Roxo es una máquina robusta diseñada para la entrega autónoma de última milla de paquetes pequeños, como productos farmacéuticos. Otros usos potenciales incluyen la entrega de autopartes, mercadería general, pizza y comestibles.

El robot móvil puede subir bordillos y escalones para entregar paquetes directamente a la puerta del cliente. Debido a que Roxo puede atravesar los últimos 50 pies de una ruta, las entregas pueden realizarse sin contacto y los consumidores con movilidad limitada pueden recibir envíos de manera segura.

Roxo fue desarrollado en colaboración con el inventor de renombre mundial Dean Kamen, reuniendo la experiencia tecnológica de DEKA Research & Development Corp. y la experiencia en logística e innovación de FedEx. Roxo utiliza la base de silla de ruedas eléctrica iBot de DEKA, que es capaz de sortear terrenos accidentados, pendientes pronunciadas y superficies sin pavimentar.

FedEx considera la entrega autónoma de última milla como un nuevo mercado para la empresa con un "tremendo potencial de crecimiento". Las características del servicio aún se están desarrollando, porque es una de las partes más caras y complejas del proceso de entrega.

Los ejecutivos de FedEx están trabajando con funcionarios estatales y locales en las pruebas y operación de nuevos dispositivos de entrega directa y tecnologías relacionadas. El objetivo es hacer que el servicio sea rentable, fiable y seguro.

La versión actual de Roxo utiliza tecnología de tercera generación. Los sensores mantienen una conciencia de 360 ​​grados de todo el entorno y se utiliza inteligencia artificial para elegir el camino o curso de acción más seguro.

La tecnología segura para peatones, múltiples cámaras y lidar permiten que el robot alimentado por batería navegue por una variedad de terrenos. Estas características se combinan con algoritmos de aprendizaje automático para detectar y evitar obstáculos, trazar un camino seguro y permitir que la máquina siga las reglas de seguridad vial.

Con un perfil alto, es fácil para peatones y automovilistas ver a Roxo, que utiliza luces, señales y una pantalla de mensajes para comunicar su intención direccional.

Starship Technologies Inc. ha desarrollado robots pequeños del tamaño de una nevera diseñados para entregar alimentos, comestibles y paquetes localmente en minutos. "Las [máquinas] han viajado millones de millas y han completado 3,5 millones de entregas autónomas en todo el mundo", afirma Risto Meskus, jefe de fabricación y cadena de suministro de Starship.

"La gente llama lindos a los robots, les da palmaditas regularmente cuando pasan por las aceras y cada vez más nos dicen que sienten que los robots son una parte integral de las comunidades y vecindarios en los que viven en todo el mundo", dice Meskus.

Dentro de cada robot Starship hay un conjunto de sensores, como sistemas ópticos, sensores de nube de puntos, radar, sensores inerciales, ultrasónicos y unidades de procesamiento, que incluyen CPU, GPU, aceleradores de redes neuronales, conjuntos de puertas programables en campo y circuitos integrados integrados. .

Según Meskus, la industria en su conjunto se está desarrollando rápidamente y la investigación sobre nuevos sensores avanza. El tamaño pequeño y la flexibilidad serán características clave de los sensores de próxima generación.

Starship diseña y fabrica sus robots internamente. La fabricación se ubica en el departamento de I+D de Tallin, Estonia.

"Las piezas, incluidos los componentes electrónicos y los chasis metálicos, proceden principalmente de Europa y China", explica Meskus. “Desarrollar y fabricar productos complejos con tecnología de punta requiere mucha agilidad por parte de la cadena de suministro. Por lo tanto, el montaje final cercano con socios ubicados cerca proporciona una ventaja estratégica en términos de velocidad a la hora de implementar cambios de ingeniería”.

Actualmente, Starship produce aproximadamente el 80 por ciento de sus ensamblajes internamente y la fabricación requiere relativamente mucha mano de obra. El proceso se divide en varias fases, que incluyen montaje de carrocería, montaje de chasis, montaje final y pruebas. Los robots son fabricados por operadores altamente cualificados, por lo que las posibilidades de automatización son limitadas.

Durante las interrupciones de la cadena de suministro posteriores a Covid, Meskus dice que la carga relacionada con las compras y el abastecimiento de la empresa aumentó un 900 por ciento. Sin embargo, Starship pudo aprovechar su integración vertical. Los ingenieros han rediseñado subsistemas electrónicos con arquitecturas de chips completamente diferentes y han validado y probado los diseños. Ese esfuerzo ha permitido a Starship mantener el crecimiento en un objetivo del 300 por ciento, con interrupciones mínimas en la entrega y sin impacto en el rendimiento del sistema.

"Las cadenas de fabricación y suministro siguen evolucionando, especialmente a medida que la empresa crece", señala Meskus. “Actualmente, los ingenieros están realizando la transición de un mayor grado de fabricación de subconjuntos con valor agregado a fabricantes por contrato. Esto permite a los equipos internos centrarse en contenido de trabajo complejo de alto valor agregado e impulsar mejoras en la capacidad de fabricación en el trabajo de diseño de productos.

"[Estamos] trabajando activamente para pasar de construir cientos de unidades por mes a miles, a medida que escalamos nuestro servicio en todo el mundo", afirma Meskus.

Nuro Inc. es otra empresa que va más allá de los robots de reparto móviles autónomos. Su vehículo de tercera generación tiene aproximadamente la mitad de ancho que un sedán compacto. La máquina de cuatro ruedas mide 6 pies de alto, pesa 1,500 libras y tiene una velocidad máxima de 45 mph. Está equipado con cámaras térmicas, lidar y radar de última generación, además de una bolsa de aire frontal externa para proteger a los peatones en caso de colisión.

El robot R2 puede transportar un total de 500 libras de carga, con espacio para aproximadamente 24 bolsas de supermercado en sus compartimentos de almacenamiento. Los insertos modulares permiten calentar y enfriar los compartimentos. El vehículo puede mantener los alimentos a temperaturas tan bajas como -22 F o tan calientes como 116 F.

Nuro ha formado asociaciones estratégicas con empresas como 7-Eleven Inc., Domino's Pizza Inc. y Kroger Co. La compañía también construyó recientemente una planta de ensamblaje de 100,000 pies cuadrados y una pista de pruebas en Las Vegas.

La nueva fábrica es "la primera instalación de fabricación de final de línea de la industria en Estados Unidos con capacidad para fabricar decenas de miles de vehículos de reparto", afirma Jiajun Zhu, director ejecutivo de Nuro.

Además, la compañía está adquiriendo más de 74 acres del Las Vegas Motor Speedway para construir lo que Zhu llama “una instalación de pruebas de circuito cerrado de clase mundial que permitirá el desarrollo sofisticado y la validación de vehículos autónomos en carretera”. La pista de pruebas permitirá a los ingenieros de Nuro medir el rendimiento del vehículo en una amplia gama de escenarios, desde evitar peatones y mascotas hasta dar espacio a las bicicletas en carreteras compartidas.

Udelv Inc. presentó recientemente un vehículo de reparto eléctrico autónomo para aplicaciones de reparto en múltiples paradas. El Transporter, impulsado por la tecnología Mobileye, cuenta con una cápsula de carga modular llamada uPod. Puede transportar hasta 2000 libras de mercancías, realizar hasta 80 paradas por ciclo a velocidades de autopista y cubrir rangos de entre 160 y 300 millas por recorrido, según la opción del paquete de batería.

"El Transporter es transformador para dos de las industrias más grandes del mundo: la automoción y la logística", afirma Daniel Laury, director general de Udelv. “Nació para solucionar dos grandes retos de las flotas comerciales: la escasez de conductores y la electrificación de las flotas."

El vehículo de tercera generación de Udelv ya ha completado más de 20.000 entregas para múltiples comerciantes en Arizona, California y Texas. Udelv espera tener 50.000 unidades operando en la vía pública para 2028, y los primeros Transporter se desplegarán comercialmente en 2023.

El vehículo tiene una velocidad máxima de 70 mph y puede entregar una amplia variedad de productos. La capacidad de la batería es de entre 90 y 160 kilovatios hora, con un alcance de 160 a 300 millas. La carga rápida de CC tardará 45 minutos para agregar hasta 220 millas de alcance.

"El Transporter mejorará drásticamente la eficiencia y la seguridad de los servicios de entrega de última y media milla", afirma Laury. "Hará que las entregas sean asequibles para todos y todo, desde productos electrónicos y autopartes hasta comestibles y suministros médicos".

Gordon Feller, escritor colaborador