自律ドローンのCorvus Roboticsが、人間より速く倉庫の在庫棚卸しを行う
倉庫はロボットにとって様々な可能性を提供します。半構造化された管理環境、多くの反復作業、そして人間が別の場所にいたいと思う環境です。ロボットは物を一つの場所から別の場所へ移動する作業を得意としますが、倉庫をより効率的にするその他の多くの作業もあります。
スタートアップ Corvus Roboticsが表舞台に登場し、倉庫の在庫追跡に取り組むと発表しました。つまり、倉庫が何がどこにあるのかを正確に把握できるようにすることです。これは見た目以上に難しい課題であり、どのロボットでもこなせるわけではありません。同社は、人の監視なしで数週間飛行し、人の介入なしに在庫データを収集できる自律ドローンを開発しました。
多くの倉庫には、倉庫内を歩き回って資材をスキャンし、すべての物の所在を示す最新のリストを維持する専任の人員がいます。この作業は非常に重要ですが、同時にとても退屈でもあります。自律ドローンは人間の10倍の速さでスキャンできることが分かっています。
Corvus Roboticsのドローンは、倉庫全体の在庫棚卸しを継続的にわずか数日で行えます。一方、人間のチームが同じことをするには数週間かかります。
在庫棚卸しはロボティクスにとって重要な機会です。スーパーマーケットなどの場所では多くの試みがなされてきましたが、倉庫は異なります。スーパーマーケットでこの作業をこなせるロボットも、天井まで届く棚に置かれた在庫が見えないため、巨大な倉庫では対応できません（天井の高さは20mを超えることもあります）。そのため、画期的なドローンのフォームファクターが独自かつ有用な解決策を提供します。
倉庫は半構造化された環境と考えるのが妥当でしょう。導入当初、Corvusは幾何学的情報と意味情報を含む作業領域の地図を一つ生成します。その後、ドローンは稼働期間を通じて飛行のたびにこの地図を自律的に更新します。
壁、天井、大きな棚は動きませんが、すべて同じに見えるため、位置推定システムの助けにはなりません。本当に固有のもの（棚の上の品物）は絶えず変化します。Corvusの最高技術責任者は、これは大きな課題だが解決可能だと考えています。
ドローンには充電用のドッキングステーションと初期地図がありますが、それ以外は、組み込みの視覚慣性SLAM（自己位置推定と地図作成の同時実行）、ボリュームマッピング、動作計画を行い、10台のカメラと、リアルタイムの飛行制御のためにROSおよびPX4で動作する自律スタックを備えています。
「私たちにとって完全自律とは、特定のシナリオや環境において人の関与なしに継続的に動作することを意味します。明らかに、これはレベル5の自律ではありません。レベル5はどこへでも飛行するための汎用的知能を必要とし、それを目指している者はいないからです。しかし、倉庫の屋内においてレベル4では、ドローンは計画どおりに飛行し、対象物を賢く見つけ、衝突を避け、地上に戻り、充電し、そのデータを共有します」――Corvus Roboticsのジャッキー・ウー最高経営責任者。
Corvusはまだすべての手の内を明かしていませんが、SLAMソリューションの一部として環境の構造化された要素の一部を使用していることは明らかにしています。その重要な要素の一つは、外部インフラに頼ることなく、物が絶えず変化する非常に大規模で非構造化された環境で位置を特定できる能力です。実質的には、自動運転車の演算能力を、ドローンのサイズに凝縮したということです。
Corvusは、ドローンの充電時間を含めて1時間に200〜400の位置をスキャンできます。地上レベルでは、これはおおよそ人間の速度に相当しますが、地上より上の在庫のスキャンを始めると、ドローンは一定のスキャン速度を維持する一方、人間にとっては指数関数的に難しくなります。背の高い倉庫の在庫の大半は地上レベルにはありません。倉庫は1〜2階層分の空間しかカバーしておらず、その高さは20mに達することがあるためです。
いくつかの例外を除けば、今後しばらくの間、ほとんどの倉庫から人がいなくなる可能性は低いでしょう。
「私たちは誰もいないときにも作業できるため、顧客は倉庫が暗くなる第3シフトにドローンを稼働させる計画をよく立てます。また、人と一緒に作業してほしいという顧客もいます。これは当初、人との対話は非常に複雑になりうるため、私たちを不安にさせました。しかしこの数年間で、それに対応するための安全システムを構築してきました。」
360度の視野を持つシステム（ドローンはこれをナビゲーションに使用）による衝突防止に加え、緊急時には平らで障害物のない着陸地点を探すなど、安全を重視した多くの動作モードを備えています。
しかし、Corvusが安全を維持しようとする主な方法は、ドローンと人をできるだけ互いに遠ざけておくことであり、そのためには倉庫の作業プロセスを変更する必要があるかもしれません。Corvus Roboticsの最高経営責任者は次のように述べています。「通路にドローンが見えたら、作業が終わるまで入らないでください。」
