引子


作为高大上的全球科技中心，土里土气的建筑施工业似乎并不应该在硅谷的关注之列。但是现在，一家新成立的硅谷初创公司却认为这是一片巨大的、待开发的潜在市场。


硅谷初创公司 Built Robotics，自称为「一家新型建筑施工公司」，致力于利用自动驾驶技术为危险性日益增加的建筑工地提升效率和安全。这家位于旧金山的初创公司在美国当地时间 10 月 18 日宣布了它的第一个项目，关注的重点是非常传统的「挖掘」（Excavation）——这是一个已经在美国面临熟练工人短缺的建筑施工领域。


图 1  Built Robotics 研制的自动驾驶履带装载机


如图 1 所示，Built Robotics 研制了一种用于挖掘并装载建筑材料小型工程机械，Built Robotics的员工将其称为「自动驾驶履带装载机」（Automated Track Loader，ATL）。它是最早将自动化技术带入工程机械领域的公司之一，但并不是唯一一家。例如，发明了用于砌砖的机械手臂的初创公司 Construction Robotics 也是该领域的早期参与者。



创始人是何方神圣？


图 2  Built Robotics 创始人 Noah Ready-Campbell


诺亚·雷迪-坎贝尔（Noah Ready-Campbell）是 Built Robotics 的创始人，毕业于宾夕法尼亚大学，现年 29 岁，曾经就职于 Google 和 eBay。


笔者在查阅资料时发现，坎贝尔与自动驾驶工程机械领域有两个非常有趣的交叉点：


  • 坎贝尔的父亲退休前是一位工程承包商，所以他年少时经常混迹于建筑工地，帮忙开开挖掘机什么的；

  • 坎贝尔大学毕业的那年，也就是 2010 年，Google 无人驾驶汽车第一次被纽约时报深度曝光。自那时起，虽已有 42 家机构获得了加州 DMV 颁发的路测许可证，但离真正实现自动驾驶出租车尚有距离。


在坎贝尔看来，建筑施工业的工人所从事的工作既单调乏味又不乏危险，且考虑到建筑工地相对封闭单一的场景，若将自动驾驶技术稍作改进，便可直接加以应用，这将是一件经济效益与社会效益俱佳的业务。


目前，Built Robotics 已经吸引到如 New Enterprise Associates（NEA）和 Founders Fund（由 Facebook 首位外部投资人彼得·蒂尔联合创办）的注意，并最终从 NEA 的投资人福雷斯特·巴斯基特（Forest Baskett）和亚伦·雅各布森（Aaron Jacobson）那里筹得了 1500 万美元 A 轮融资。


此外，Autodesk 的前 CEO 卡尔·巴斯（Carl Bass）担任了 Built Robotics 董事会的独立董事。巴斯曾在 Autodesk 工作了 24 年，他对建筑行业很熟悉，该公司的 AutoCAD 软件被大量建筑师和工程师所使用。



美国建筑施工业现状如何？


尽管自动化的技术趋势被视为扼杀运输行业和零售行业就业机会的重要力量，但建筑行业也面临熟练工人短缺的问题。根据美国承包商协会（Associated General Contractors of America）的一项调查显示，美国 80% 的建筑公司在寻找合格的熟练工人时都面临困难。


图 3  建筑行业面临的劳工短缺（NAHB数据）


全美住宅建筑商协会（National Association of Home Builders，NAHB）的统计数据虽然略微好看些，但也显示出类似的趋势，如图 3 所示。


图 4  挖掘作业面临的劳工短缺（NAHB数据）


与挖掘作业相关的工作岗位面临的劳动力短缺并不是特别的高，但建筑公司仍然觉得找不到合格的工人。如图 4 所示，根据 NAHB 的数据，44% 的企业主在寻找挖掘工时面临某种程度或严重程度的劳工短缺。


此外，正如坎贝尔所提到的，美国劳工统计局（US Bureau of Labor Statistics）的数据显示，2015 年建筑业和采矿业发生的致命事故数量上升了 2%，达到了 924 起，这是 2008 年以来的最高水平。


事实上，将自动化技术应用到建筑行业也在情理之中，因为其可控的以及可高度虚拟化的工作场景。几乎所有的现代施工任务都可在四维数字模型（第四维是时间）中进行映射，这意味着自动化工程机械已经有了一个详细的任务计划。


除了挖掘业，其它行业也开始将搬运物料的过程进行自动化处理。例如，采矿业特别积极地推动使用自动驾驶卡车来将原材料运离工地，由日本工程机械制造商小松公司（Komatsu）制造的自动驾驶卡车已经在澳大利亚和智利运送了 10 亿吨的原材料。



自动驾驶挖掘机如何工作？


与 Waymo 和 Uber 这些公司所研制的全自动驾驶汽车一样，Built Robotics 研制的自动驾驶挖掘机也配置了激光雷达、GPS 等传感器来感知周围的环境：


  • 不同之处在于，激光雷达进行了特殊设计，以适应挖掘过这一「高冲击和高振动」（high-shock，high-vibration）工况。此外，激光雷达还需测量所挖土方的数量，以告知系统抓斗中的土方已经满了。

  • 相同之处在于，两者对车辆定位精度要求都是厘米级。照理说，自动驾驶挖掘机的定位精度不需要那么高，因为施工环境相对封闭且一般不会有行人、骑车人或其它车辆来干扰，但 Built Robotics 为了保障人员安全和施工质量，还是作出了此项要求。


当然，正如在厚势 9 月 18 日推送的文章《无需基础知识，理解自动驾驶高精度行车定位技术》中所解释的，要达到如此高的定位精度，光靠 GPS 是无法做到的，需要利用到实时动态差分 GPS（Real-time Kinematic Differential GPS）技术。由此，需要在施工工地附近搭建基准站，以获得 GPS的 测量误差值。




据 Wired 报道，要完成一块长宽厚 30 英尺 × 40 英尺 × 3 英尺（约 9 米 × 12 米 × 1 米）场地的挖掘工作，需要专业工人花费 1 ~ 3 天。而在同等条件下，Built Robotics 的自动驾驶挖掘机除了可以达到相同的施工速度，而且不会发生危险，虽然 24 小时不停歇作业，也不会感到疲劳。


当然，工程师需要事先绘制工地的地图，并告知挖掘机所需挖掘的土方的数量（长×宽×厚），Built Robotics 具体的施工过程可观看上述 Wired 制作的视频。



厚势评论


不同于 Alphabet 这样的科技巨头和通用、福特、丰田之类的汽车巨头，它们有足够的财力和耐心慢慢等待与全自动驾驶汽车相关的法律法规（如事故责任如何认定）和基础设施（如 V2X 通讯设施）逐步完善，除了少数明星初创公司可以靠一轮又一轮新的融资存活下去或者直接被大公司收购，大部分普通初创公司可能在此之前就已经维持不下去了。


由此，与其去好高骛远地追逐「屠龙术」，初创公司不妨脚踏实地地去寻找能够运用现有技术组合就能切实解决现存问题的应用场景（如本文讨论的工程机械领域，以及之前讨论过的货物运输领域，可参考 9 月 14 日推送的文章《为什么卡车让 Tesla 与 Waymo 都痴迷其中？》），至少能够借此保证自己存活下去。


毕竟，要实现自动驾驶出租车这样的终极应用，除了自身的努力，还要考虑到「历史的行程」（外界条件）。


不过，蓝翔在挖掘机界的扛把子地位或将不保。