La startup chinoise UDI déploie des camionnettes pour livrer de la nourriture dans les zones de confinement
Un véhicule automoteur quitte un centre de distribution pour livrer des fruits et légumes frais et d’autres fournitures aux habitants de Zibo, dans la province chinoise du Shandong.
Depuis deux mois, les légumes arrivent à l’arrière d’un robot. C’est ainsi que 16 communautés de Zibo, dans l’est de la Chine, ont reçu des produits frais pendant la pandémie de coronavirus. Le robot est un fourgon autonome qui utilise des lidars, des caméras et des algorithmes de deep-learning pour se conduire, transportant jusqu’à 1 tonne dans sa soute.
Le véhicule sans conducteur offre une alternative « sans contact » aux livraisons régulières, contribuant à réduire le risque d’infection de personne à personne, explique le professeur Ming Liu, informaticien à l’université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) et cofondateur de Unity Drive Innovation, ou UDI, la start-up de Shenzhen qui a développé le fourgon autonome.
Depuis février, UDI exploite une petite flotte de véhicules à Zibo et dans deux autres villes, Suzhou et Shenzhen, où ils livrent des boîtes à repas aux travailleurs des postes de contrôle et pulvérisent du désinfectant près des hôpitaux. Ensemble, les fourgons ont effectué plus de 2 500 trajets autonomes, rencontrant souvent des conditions de circulation très denses malgré le verrouillage.
« C’est comme Uber pour les paquets : vous utilisez votre téléphone pour appeler un robot qui va chercher et livrer vos boîtes », a déclaré le professeur Liu.
Même avant la pandémie, les envois de colis avaient explosé en Chine et ailleurs. Le fondateur d’Alibaba, Jack Ma, a déclaré que son entreprise se préparait à traiter un milliard de colis par jour. Le secteur de la logistique étant confronté à d’importantes pénuries de main-d’œuvre, un rapport McKinsey de 2016 prévoit que des véhicules autonomes livreront 80 % des colis dans les dix ans à venir.
C’est l’avenir sur lequel parie UDI. Contrairement aux voitures autonomes développées par Waymo, Cruise, Zoox et d’autres, les véhicules d’UDI sont conçus pour transporter des marchandises et non des personnes. Ils sont similaires à ceux de Nuro, une start-up de la Silicon Valley, et de Neolix, basée à Pékin, qui a déployé 50 camionnettes robots dans 10 villes chinoises pour assurer un service mobile de livraison et de désinfection.
Un véhicule autoguidé livre des boîtes à lunch aux travailleurs du district de Pingshan à Shenzhen. Depuis février, la flotte autonome de l’UDI a effectué plus de 800 livraisons de repas.
Le professeur Liu, directeur du centre de conduite autonome intelligente de la HKUST, n’est pas déçu par la concurrence. Il affirme que l’UDI est prête à utiliser ses véhicules sur la voie publique grâce à l’expérience pratique qu’elle a acquise dans le cadre d’une série de projets récents. Ces projets impliquent que de grandes entreprises testent les fourgons robots dans leurs parcs industriels.
L’une d’elles est le géant taïwanais de l’électronique Foxconn. Depuis fin 2018, il utilise des fourgons UDI pour transporter des pièces électroniques et d’autres articles dans son vaste campus de Shenzhen où résident quelque 200 000 employés. Les robots doivent parcourir des itinéraires labyrinthiques tout en évitant une masse imprévisible de piétons, de vélos et de camions.
Une conduite autonome grâce à un apprentissage approfondi
Le véhicule d’UDI, baptisé Hercules, utilise un PC industriel équipé du système d’exploitation du robot, ou ROS. Il est également équipé d’un châssis à commande électrique avec des moteurs électriques alimentés par une batterie lithium-ion de 8,4 kWh. Les capteurs comprennent un lidar principal, trois lidars auxiliaires, une caméra stéréo, quatre caméras fisheye, 16 sonars, des systèmes de navigation par satellite redondants, une unité de mesure inertielle (IMU) et deux encodeurs de roue.
Le PC reçoit des points du lidar depuis le Cloud et les introduit dans l’algorithme de perception principal, qui consiste en un réseau neuronal convolutif formé pour détecter et classer des objets. Le réseau neuronal produit un ensemble de boîtes de délimitation 3D représentant les véhicules et autres obstacles sur la route. Ce processus se répète 100 fois par seconde.
Diagramme montrant un véhicule de livraison autonome créé par Unity Drive Innovation (UDI). Image : UDI
Le véhicule de l’UDI est équipé d’un lidar principal et de trois lidars auxiliaires, d’une caméra stéréo et de divers autres capteurs [top]. Le compartiment de chargement peut être modifié en fonction des articles à transporter et n’est pas indiqué. Le châssis [en bas] comprend un moteur électrique, une batterie lithium-ion amovible, une unité de commande du véhicule (VCU), une unité de commande du moteur (MCU), une direction assistée électrique (EPS), un frein électrohydraulique (EHB), un frein de stationnement électronique (EPB), un chargeur embarqué (OBC) et un convertisseur de courant continu en courant continu (DCDC).
Un autre algorithme traite les images des caméras orientées vers l’avant pour identifier les panneaux de signalisation et les feux de circulation, et un troisième fait correspondre les nuages de points et les données IMU à une carte mondiale, permettant au véhicule de s’auto-localiser. Pour accélérer, freiner et diriger, l’ordinateur envoie des commandes à deux ordinateurs secondaires fonctionnant avec des systèmes d’exploitation en temps réel et connectés aux modules drive-by-wire.
Selon le professeur Liu, l’UDI est confrontée à des conditions de conduite plus difficiles que ses concurrents, comme Waymo et Nuro, qui effectuent leurs tests dans des zones suburbaines aux États-Unis. À Shenzhen, par exemple, les camionnettes d’UDI doivent se frayer un chemin dans des rues étroites avec des voitures en double file et des motos agressives qui sifflent en manquant de peu le robot.
Au cours des deux derniers mois, UDI a surveillé sa flotte depuis son siège. Grâce à la 5G, un opérateur à distance peut recevoir les données d’un véhicule avec seulement 10 millisecondes de retard. À Shenzhen, l’intervention humaine a été nécessaire une vingtaine de fois lorsque les robots se sont trouvés dans des situations qu’ils ne savaient pas comment gérer – trop de véhicules sur la route, de fausses détections de feux de circulation la nuit ou, dans un cas, un travailleur sortant d’une bouche d’égout.
Un véhicule autonome développé par Unity Drive Innovation (UDI) pulvérise du désinfectant près d’un hôpital à Shenzhen, en Chine, pendant la pandémie COVID-19. Photo : UDI
Un des véhicules autonomes de l’UDI équipé d’un appareil qui pulvérise du désinfectant fonctionne près d’un hôpital de Shenzhen.
Pour des raisons de sécurité, UDI a programmé les fourgons pour qu’ils roulent à une vitesse allant jusqu’à 30 kilomètres à l’heure, bien qu’ils puissent aller plus vite. À quelques reprises, des opérateurs à distance ont pris le contrôle parce que les véhicules roulaient trop lentement, devenant ainsi un danger pour la route et gênant les conducteurs voisins. Selon le professeur Liu, c’est un défi d’équilibrer la prudence et l’agressivité dans les véhicules à conduite autonome qui fonctionneront dans le monde réel.
Il note que les véhicules UDI ont collecté d’énormes quantités de données vidéo et de capteurs pendant leurs parcours autonomes. Ces informations seront utiles pour améliorer les simulations informatiques des véhicules et, plus tard, les véhicules réels eux-mêmes. UDI dit qu’elle prévoit d’ouvrir une partie des données.
Des fourgons robots produits en masse
Le professeur Liu travaille sur les véhicules avancés depuis près de deux décennies. Ses projets comprennent des voitures, des bus et des bateaux robotisés, avec un accent sur l’application de l’apprentissage par renforcement profond pour permettre des comportements autonomes. Selon lui, les véhicules de l’UDI ne sont pas des voitures, ni des robots terrestres sans équipage, mais plutôt quelque chose entre les deux. Il aime les appeler des « robots qui courent ».
Les cofondateurs de Liu sont le professeur Xiaorui Zhu de l’Institut de technologie de Harbin, à Shenzhen, et le professeur Lujia Wang des Instituts de technologie avancée de Shenzhen, qui font partie de l’Académie chinoise des sciences. « Nous voulons être la première entreprise au monde à produire en masse des véhicules logistiques autonomes », déclare Lujia Wang, qui est la directrice technique de l’UDI.
Pour ce faire, la start-up a engagé 100 employés et se prépare à mettre en route sa chaîne de montage dans les prochains mois. « Je ne dis pas que nous avons résolu tous les problèmes », dit le professeur Liu, citant l’intégration des systèmes et le coût comme les plus grands défis. « Pouvons-nous faire mieux ? Oui, on peut toujours faire mieux ».
