Как мы создавали третье поколение роботов-курьеров

Первые роботы-курьеры Яндекса появились на улицах в ноябре 2019 года. За два года они доставили десятки тысяч заказов по всему миру. Они работали в морозную зиму и жаркое лето, проезжали по пустынным тротуарам во время пандемии и пробирались сквозь переполненные улицы в час пик.

Мы хотим, чтобы наши разработки одинаково хорошо работали в любой точке мира. Поэтому мы используем роверы в самых разных условиях и наблюдаем, как они себя ведут, — это позволяет понять, как сделать роботов ещё лучше.

Сейчас на улицы выходит уже третье поколение роботов-курьеров. В этом посте мы расскажем о процессе создания нового ровера: от разработки концепта до финальных испытаний.

Создание концепта и новые решения

Новый ровер сообща разрабатывают сразу несколько команд. Команды, которые каждый день взаимодействуют с роботами и теми, кто их использует, высказывают пожелания, что можно улучшить. Инженеры и разработчики предлагают, как доработать сенсоры и вычислительную часть. Своими идеями также делятся дизайнеры и конструкторы.

Когда мнения собраны, начинается работа над проектом. Дизайнер показывает предварительный концепт, а на его основе инженеры создают детализированную 3D-модель и проверяют, можно ли корректно расположить компоненты в придуманном варианте корпуса.

Затем проект ещё раз обсуждают и вносят доработки — например, чтобы упростить обслуживание робота или повысить надёжность тех или иных узлов. 

Варианты конструкции крышки. Для нового поколения выбрали вариант слева, где петля для надёжности интегрирована в крышку

Что мы улучшили

Одним из пожеланий к новому поколению роверов было сделать изображение с камер и лидара более детальным. 

У третьего поколения роботов новый лидар —  он расположен в передней части корпуса и слегка наклонён вперёд. У него шире угол обзора по вертикали, а число испускаемых лучей увеличилось с 16 до 64. За счёт этого робот лучше видит близкие объекты.

Также ровер оснастили новыми камерами с углом обзора больше 180 градусов. Под лидаром появилась дополнительная камера с большим фокусным расстоянием. Она помогает роботу отчётливо видеть светофоры на противоположной стороне даже очень широкой дороги. 

Дизайнеры и конструкторы предложили сделать робота менее округлым. За счет прямоугольной формы получилось увеличить полезный объём грузового отсека. Например, теперь в него помещаются пятилитровые бутыли воды, которые часто заказывают в магазинах. При этом размеры робота практически не изменились.

Поиск баланса между высотой отсека и углом обзора лидара

Новый ровер сможет перевозить в 60-литровом отсеке до 20 кг груза — к примеру, шесть 40-сантиметровых пицц и четыре двухлитровые бутылки газировки. В робота второго поколения помещается пять пицц без газировки.

Чтобы ровер мог работать практически без перерывов, конструкторы оснастили его съёмной батареей. Теперь ему не нужно брать паузу для зарядки — замена севшего аккумулятора на свежий занимает меньше минуты. Когда аккумулятор снят, ровер питается от небольшой резервной батареи.

Подвеска третьего поколения стала мягче. Теперь роботам легче забираться на высокие бордюры, ездить по бездорожью, преодолевать снежную кашу и другие сложные участки пути. А заодно они стали тише передвигаться по плитке, брусчатке и на съездах с бордюров.

Роботы-курьеры постепенно становятся частью городской среды, и мы хотим, чтобы они органично в неё вписывались. Поэтому у роверов третьего поколения не такая броская расцветка, как у их предшественников. При этом их лучше видно в темноте — теперь у них есть светодиодные фары.

Производство и тестирование

Мы сами разрабатываем большинство элементов для роботов, включая камеры, парктроники, платы, корпуса, шины, металлические элементы конструкции и другие компоненты. И тщательно проверяем их перед запуском в производство.

Для каждой детали есть отдельный испытательный стенд. Например, подвеску перед выездом в город проверяют на установке, которая называется шейкер. Робота устанавливают на стенд и запускают. Вращение колёс приводит в движение колёсики шейкера — они воспроизводят езду по неровной поверхности со скоростью 7,2 км/ч.

Два дня испытаний на шейкере дают такую же нагрузку на подвеску, как две недели работы в городе или 350 км реальных дорог. 

Испытание подвески на шейкере — этот этап предшествует дорожным испытаниям

На надёжность проверяются все важные узлы ровера. Для этого у нас есть специальные машины. Они открывают и закрывают крышку отсека или подключают и отключают контакты — и делают это по две тысячи раз подряд.

Проверка контактов на износ

Некоторые детали мы тестируем на предыдущем поколении робота. Это позволяет проверить их в реальных условиях и исправить недочёты ещё до того, как будет готов первый прототип. Например, на роверах второго поколения проверяли новую подвеску — и она так хорошо себя показала, что мы решили установить её на всех роботах, которые сейчас доставляют заказы.

Как и автомобилям, роботам нужны летние и зимние шины. На рынке подходящих нет, поэтому их тоже пришлось делать самим. Мы много экспериментировали — например, меняли рисунок и глубину протектора — и к появлению новых роботов нашли самые удачные варианты. Они уже опробованы на роверах второго поколения и теперь будут выпускаться серийно.

Печатные платы, камеры и другие компоненты и узлы мы дополнительно проверяем в термокамере. Они должны выдержать работу в диапазоне от −40 до +60°С, ведь роботы-курьеры доставляют заказы круглый год — как в суровую зиму, так и под палящим солнцем.

Компоненты проходят ещё одно важное испытание — на герметичность. Раньше мы покрывали печатные платы лаком, но опыт доставки в разных странах показал, что этого недостаточно. Поэтому у новых роботов все платы спрятаны в специальные кожухи. Их водонепроницаемость проверяется на испытательных стендах.

Испытания на полигоне 

Готовый прототип отправляется на наш испытательный полигон. Сначала ровер просто ездит по кругу, чтобы мы могли проверить надёжность сборки и подключение контактов. Обычно достаточно дня непрерывной работы, чтобы отловить возможные неполадки.

После теста на надёжность роботы должны пройти полосу препятствий. Они объезжают бетонные блоки, входят в резкие повороты, лавируют между разбросанными скейтбордами и преодолевают другие сложности, которые могут встретиться в пути. 

Роверы третьего поколения проходили испытания летом, когда в центральной части России стояла 35-градусная жара. Но мы также хотели проверить поведение новой подвески на снегу. Для этого создали специальную площадку с искусственным снегом и сравнили подвески разных поколений. Проходимость роверов с новой подвеской оказалась лучше: они без проблем проезжали там, где другие буксовали.

Тесты в городе

После испытаний на полигоне ровер начинает работу в городе. Сначала он выполняет виртуальные доставки — инженеры отправляют роботов по реальным адресам без нагрузки. Так мы можем ещё раз убедиться в надёжности компонентов, оценить работу новых сенсоров в сложных условиях и собрать данные для улучшения алгоритмов.

После недели виртуальных тестов ровер нового поколения готов выполнять настоящие заказы, а мы начинаем массовую сборку обновлённых роботов.

Новые роботы уже доставляют заказы жителям Москвы и Иннополиса и студентам американских вузов.  Сначала они будут работать вместе со вторым поколением, но постепенно заменят предшественников. Мы ожидаем, что до конца года парк пополнит сотня новых роботов. Их ждут наши партнёры в разных городах и странах.

Работа над роверами никогда не останавливается — у нас большие планы и много интересных задач. Если вам тоже интересен беспилотный транспорт, приходите к нам. Мы ищем хороших разработчиков, инженеров, аналитиков и специалистов по машинному обучению — им предстоит совершенствовать технологию и создавать следующие поколения роботов.

19 комментариев
Это, конечно, прикольно, а планируются ли испытания на Урале\в Сибири, хотя бы в миллионниках?
Обновлено 17 ноября 2021, 23:29
za4еm,
конечно же нет. Вы посмотрели в этой статье ролик, как он еле-еле пробирается по слою искуственного снега в 5 см. В Сибири он и 5 метров не проедет.
elena.sobol.mailbox
18 ноября 2021, 10:37
Олег,
всё равно, очень круто! 
Юрий Васильков
19 ноября 2021, 01:05
Олег,
подозреваю, основная проблема всё еще не в снеге, а в том что по по крупным городам в России практически невозможно сколь-нибудь далеко добраться, не спускаясь в подземные переходы :(
Олег,
просто колесики узенькие, а резину пошире поставить и никакой снег не страшен.
Alexandr Pravdin
24 марта, 12:00
Юрий Васильков,
Основная проблема, я думаю, в людях из той же Сибири. Я уверен кто то толкнет, кто то загонит его в тупик, кто то себе домой надумает забрать....
Сколько примеров с прокатом электросамокатов.... 

Сергей Лутов
18 ноября 2021, 15:13
Круто!
Если видео вставлять таким кодом, то в конце ролика будут показываться ролики только с вашего канала, а не чужие:  <iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/XvJ9flT2WDM?rel=0" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
Обновлено 18 ноября 2021, 15:14
В ДВФУ на Русском острове смотрелся бы органично
Просто в других местах, его на пол пути гопники разберут на запчасти
Stepan Qwerty,
в этих местах ровер будет снабжён пулеметной турелью.
Обновлено 20 ноября 2021, 08:18
Валентин,
Лучше огнемет, заодно и снег сможет растопить)
Где можно увидеть роботов в Москве? Как сделать заказ именно роботу? Я хочу статью написать
Юкка Махаон
19 мая, 16:05
Любовь,
В Крылатском катаются, регулярно вижу на Ярцевской и Крылатских холмах. Скорее всего, едут в Профико, хотя не представляю, как они через надземный переход должны перебираться. Возможно, робот приедет, если сделать большой заказ с доставкой в БЦ.
Обновлено 19 мая, 16:08
Ребята,  привет. 

Подскажите к кому обратиться. 

Я реализую социальный проект для слепых ребят. У нас есть идея разработать устройство на основании сканеров или датчиков пространства, которое поможет людям с ограничением по зрению ориентироваться в пространстве. 

Можно попробовать сделать продукт на основе вашей интеллектуальной системе роверов. 

Дайте знать, пожалуйста, с кем можно подробнее обсудить идею. 

Александр
Спасибо

Попросите пожалуйста тех, кто занимается эксплуатаций роботов на каждом из них написать номер телефона, чтоб можно было позвонить и сообщить, если с ними что то не так.
ps. Мурино :)
Максим Крылов
13 июля, 21:04
Работая в Мурино, я очень часто вижу этих маленьких роботяг! Прекрасное решение колёсной формулы, хочу сказать, больше спасибо инженерам, проэктировщикам и программистам этой модели! Хотя считаю, что этот проект нуждается в доработке. Желаю, Вам, успехов и достижения поставленной цели!!! 
Есть проект боевого бота, или бота пастуха для народа, чтоб митинги например разгонять?
Доброе утро, Много раз его видела.
А как он открывается?
А как сделать заказ на Яндексе, чтобы именно робот приехал?
Совет разработчикам - сделать роботов поярче,повыразительнее, маленькие практически не заметны под колесами, сидя в автомобиле,а в зимнее время в снегу их,белых, вообще не видно практически, так можно и задавить его :(