Distributed & Swarm Robotics · 重点团队 · 深度 课题组

Raffaello D'Andrea

Kiva Systems / Amazon Robotics / ETH Flying Machine Arena / Verity

Kiva Systems → Amazon Robotics / ETH Zurich(Flying Machine Arena, Institute for Dynamic Systems and Control)/ Verity · R

分布式机器人集群 / 仓储机器人群 / 无人机集群

核心人物6

  1. 01

    Raffaello D'Andrea

    核心人物 · ETH Zurich 动态系统与控制教授

    Kiva / FMA / Verity 三条线的共同发起人

  2. 02

    Mick Mountz

    Kiva Systems 联合创始人

    2003 年与 D'Andrea 共同创立 Kiva

  3. 03

    Peter Wurman

    Kiva Systems 联合创始人 · 教授

    货架到人调度架构共同设计者

  4. 04

    Markus Hehn

    Verity 联合创始人 · FMA 团队成员

    2014 年苏黎世创立 Verity Studios

  5. 05

    Markus Waibel

    Verity 联合创始人 · FMA 团队成员

    室内自主无人机商业化负责人

  6. 06

    Fabio Gramazio / Matthias Kohler

    ETH 建筑师合作者

    2011 年 Flight Assembled Architecture 合作方

项目与产品时间线 14 个节点

  1. 1999
    1. 里程碑

      康奈尔机器人足球队夺RoboCup世界冠军

      其“局部智能+顶置视觉定位+无线指令”架构后演化为Flying Machine Arena技术基础。

  2. 2003
    1. 03 机构

      联合创立Kiva Systems

      提出“让货架来找人”理念,D'Andrea负责系统架构、导航与集群协同算法。

  3. 2007
    1. 机构

      转任ETH教授,创建FMA实验室

      建成10×10×10米室内飞行测试场,作为四旋翼集群控制算法研究核心平台。

  4. 2011
    1. 12 研究

      无人机集群空中建造6米高塔

      4架四旋翼自主搬运1500块泡沫砖,以约每小时100块速度搭建6米高塔。

  5. 2012
    1. 03 机构

      Amazon以7.75亿美元收购Kiva

      当时Amazon史上第二大收购,Kiva停止对外销售转为内部仓储自动化引擎。

  6. 2014
    1. 机构

      创立Verity Studios

      与Markus Hehn、Markus Waibel在苏黎世创立,FMA的首个正式spin-off。

  7. 2015
    1. 08 机构

      Kiva更名为Amazon Robotics

      从收购来的外部公司转为Amazon内部常设机器人研发与制造部门。

  8. 2017
    1. 产品

      Synthetic Swarm进入演出市场

      服务太阳马戏团《Paramour》、《MJ One》与Metallica巡演,四年超30万架次飞行。

  9. 2018
    1. 06 融资

      Verity完成1800万美元A轮

      Fontinalis Partners领投,空客与索尼旗下基金跟投。

  10. 2019
    1. 里程碑

      Amazon机器人破20万台,FMA退役

      Flying Machine Arena在支持80多个学生项目、60多篇论文后正式关闭。

  11. 2020
    1. 产品

      Verity转型仓库盘点无人机

      推出自主仓库盘点无人机系统并完成750万瑞郎融资;同年D'Andrea当选NAE院士。

  12. 2022
    1. 03 融资

      Verity完成3200万美元B轮融资

      A.P. Moller Holding领投,系统已在13国30个站点部署。

    2. 06 产品

      Amazon机器人达52万台,Proteus发布

      Kiva收购十周年,首次发布无需隔离围栏的全自主移动机器人Proteus。

  13. 2025
    1. 07 里程碑

      Amazon部署第100万台机器人

      覆盖300多个设施,同步发布DeepFleet调度大模型,预计提升车队效率10%。

方向: 分布式机器人集群 / 仓储机器人群 / 无人机集群 核心人物: Raffaello D'Andrea(ETH Zurich教授,连续创业者,IEEE Fellow) 机构: Kiva Systems → Amazon Robotics / ETH Zurich(Flying Machine Arena, Institute for Dynamic Systems and Control)/ Verity 简介: Raffaello D'Andrea是少数同时在"地面仓储机器人集群"与"空中无人机集群"两条技术路线都做到全球第一梯队的人物。他2003年联合创立的Kiva Systems,其核心分布式控制/协同调度架构后来成为Amazon Robotics——全球规模最大的仓储机器人集群(2025年已部署超100万台)的技术底座;2007年他转任ETH Zurich教授后创建的Flying Machine Arena实验室,是四旋翼无人机集群编队飞行、空中建造、机器人"运动员"控制算法的学术策源地之一;2014年从该实验室孵化出的Verity,先做无人机集群表演秀,后转型为仓库盘点无人机集群产品,是目前该细分领域融资规模最大的公司之一。三条线共享同一套"分布式感知—协同控制—集群自适应"的底层方法论。

Kiva创始人合影(左起Pete Wurman、Mick Mountz、Raffaello D'Andrea)

关键成就

  • Amazon Robotics部署规模:2025年7月宣布全球部署第100万台机器人(覆盖300多个设施),2024年10月突破75万台,2022年为52万台,2019年超20万台——是全球规模最大的分布式移动机器人集群。
  • Kiva收购金额:2012年3月被Amazon以约7.75亿美元现金收购,是Amazon当时历史上第二大收购(仅次于Zappos的12亿美元)。
  • Verity融资情况:2018年Series A 1800万美元(Fontinalis Partners领投);2023年Series B累计4300万美元(A.P. Moller Holding、Qualcomm Ventures等参投)。
  • 学术/媒体荣誉:2013年TEDGlobal与2016年TED正式演讲;2016年获IEEE Robotics and Automation Award;2020年当选美国国家工程院(NAE)院士;2020年入选National Inventors Hall of Fame(作为康奈尔机器人足球队指导教授);2013年联合创立全球首只机器人/AI主题ETF——ROBO Global。

时间线(1998-2026)

1998-1999 — 康奈尔机器人足球队与Flying Machine Arena的起源

2003-03 — 联合创立Kiva Systems

  • D'Andrea在康奈尔休学术假期间,与创业者Mick Mountz、教授Peter Wurman共同创立Kiva Systems,提出"让货架来找人,而不是人去找货"的仓储自动化理念:小型移动机器人整体搬运货架"货塔"(pod)送到拣货员面前。
  • D'Andrea负责系统架构、导航与集群协同算法、机器人本体设计;机器人在出厂前会在测试场"学习"如何应对不同重量与制造公差的货塔,部署后还能通过全队共享地图持续自适应——这是Kiva和后来Amazon Robotics集群协同的"秘方"。
  • 链接: Kiva / Amazon Robotics — Raffaello D'Andrea | Amazon Robotics — Wikipedia
  • 图片: 数百台Kiva机器人整装待发
  • 图片: 早期Kiva仓库部署现场

2007 — 转任ETH Zurich教授,创建Flying Machine Arena

  • D'Andrea离开康奈尔,出任ETH Zurich"动态系统与控制"教授,同时转为Kiva Systems的首席技术顾问(chief technical advisor)。在苏黎世,他利用当时刚成熟的高精度动作捕捉定位系统、固态惯性传感器和高性能永磁电机,建成一个10×10×10米的室内飞行测试场——Flying Machine Arena(FMA),作为四旋翼集群控制算法研究的核心平台。
  • 链接: History | Flying Machine Arena | Prof. Dr. Raffaello D'Andrea | ETH Zurich

2009-06 — IEEE Spectrum首次报道FMA四旋翼集群特技研究

2011-12 — Flight Assembled Architecture:无人机集群搭建6米高塔

  • D'Andrea与建筑师Fabio Gramazio、Matthias Kohler合作,在法国奥尔良FRAC Centre展出Flight Assembled Architecture:4架四旋翼机在动作捕捉系统引导下,自主抓取、搬运1500块泡沫砖块,以每小时约100块的速度搭建出一座6米高、按比例还原"600米高垂直村落"概念建筑的模型塔。这是无人机集群协同完成实体建造任务的代表性早期demo。
  • 链接: Watch a Swarm of Flying Robots Build a 6-Meter Brick Tower — IEEE Spectrum
  • 图片: 四旋翼机搬运砖块搭建高塔

2012-03 — Amazon以7.75亿美元收购Kiva Systems

2013-06 — TEDGlobal 2013演讲《The Astounding Athletic Power of Quadcopters》

2013 — 联合创立ROBO Global机器人/AI主题ETF

2014 — 创立Verity(原Verity Studios)

  • D'Andrea与Flying Machine Arena团队成员Markus Hehn、Markus Waibel在苏黎世创立Verity,最初名为Verity Studios,目标是"开发面向商业应用的自主室内无人机系统",是FMA基础研究向产业转化的第一个正式spin-off。
  • 链接: Raffaello D'Andrea — Wikipedia | Spin-offs | Flying Machine Arena

2015-08 — Kiva Systems更名为Amazon Robotics

2016-02 — TED2016演讲,展示Verity衍生的飞行器家族

  • D'Andrea受邀在加拿大温哥华TED2016现场展示一整套源自Flying Machine Arena/Verity研究的新型飞行器:仅有一个运动部件的Monospinner、可向任意方向产生推力的Omnicopter,以及33架微型四旋翼机组成的Synthetic Swarm集群编队,全部依靠机载传感器与Verity定位技术全自主完成动作。
  • 链接: TED 2016 | Flying Machine Arena | Raffaello D'Andrea at TED2016 — Robohub

2016 — 获IEEE Robotics and Automation Award

  • 因其在分布式自动化系统设计与商业化落地方面的贡献,D'Andrea获颁IEEE Robotics and Automation Award,是机器人与自动化领域的重要学术荣誉之一。
  • 链接: Raffaello D'Andrea — Wikipedia

2017 — Verity Synthetic Swarm™进入大型演出市场

  • Verity推出Synthetic Swarm™系统,让大量"Lucie"微型无人机在室内精确编队完成灯光表演,先后为Cirque du Soleil百老汇剧目《Paramour》(Stage Flyer无人机完成398场公开演出)、拉斯维加斯常驻剧目《MJ One》(64架Lucie每周演出10场)、Metallica的"WorldWired Tour"(99架Lucie组成的集群)提供服务,四年间在20多个国家完成超30万架次飞行。
  • 链接: How Cirque du Soleil pulled off an act using multiple drones — The Drone Girl | Verity Studios — Work

2018-06 — Verity Studios获1800万美元A轮融资

2019 — Amazon Robotics突破20万台机器人;Flying Machine Arena退役

2020 — Verity转型:从演出秀转向仓库盘点无人机

  • Verity将此前在高压娱乐演出场景中验证过的自主定位与集群协同技术,重新应用到仓库场景,历时数年"隐身模式"研发后于2020年正式推出自主仓库盘点无人机系统,并完成瑞士CHF750万元融资支持这一转型。
  • 同年,D'Andrea当选美国国家工程院(NAE)院士,以表彰其"在面向商业应用的分布式自动化系统设计与实现方面的贡献"。
  • 链接: Indoor drone company Verity raises CHF7.5 million | Raffaello D'Andrea — Wikipedia

2021 — IKEA、DSV率先部署Verity仓库盘点无人机集群

  • Verity的仓库盘点无人机在瑞士IKEA门店首次投入使用,随后扩展到DSV(丹麦物流巨头)等客户。无人机在非营业时段自主起飞,扫描地板到天花板的高位货架条码,核对库存数据,减少人工爬梯盘点的工伤风险。截至2021年底,已有5座仓库和1座配送中心在瑞典、意大利、德国、瑞士使用该系统。
  • 链接: Night at the warehouse | ETH Zurich

2022-03 — Verity完成3200万美元B轮融资

2022-06 — Amazon Robotics十周年:52万台机器人,Proteus首台全自主移动机器人亮相

2023-03 — IKEA里程碑:100架Verity无人机投入使用

2023-07 — Verity B轮扩募至4300万美元,Qualcomm Ventures加入;Maersk成为新客户

2024-10 — Amazon Robotics突破75万台机器人

2025-07 — Amazon部署第100万台机器人,发布DeepFleet AI调度大模型

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