什么是物流機(jī)器人

　　物流機(jī)器人是指應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、分揀中心、以及運(yùn)輸途中等場(chǎng)景的，進(jìn)行貨物轉(zhuǎn)移、搬運(yùn)等操作的機(jī)器人。

　　物流機(jī)器人（又可理解為自動(dòng)引導(dǎo)車，Automated Guided Vehicle，簡(jiǎn)稱：AGV）在整個(gè)智能物流系統(tǒng)中起關(guān)鍵性的作用，其中倉(cāng)儲(chǔ)AGV被廣泛應(yīng)用于物流行業(yè)及各大主流電商的倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)、分揀中心和運(yùn)輸?shù)炔僮鲌?chǎng)景，主要完成裝卸、搬運(yùn)、存儲(chǔ)、分揀和運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳌?/p>

　　據(jù)有關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，全球物流機(jī)器人市場(chǎng)將從2014年的160億美金增長(zhǎng)至2020年的313億美金，市場(chǎng)空間巨大，機(jī)器人智能物流將是百億規(guī)模的市場(chǎng)。

　　物流機(jī)器人的類型

　　如果在特殊的節(jié)點(diǎn)，比如雙十一這樣堪稱春運(yùn)的節(jié)日里，即使增加成倍的快遞員也無(wú)法承擔(dān)運(yùn)送如此量度的包裹，所以往往這個(gè)時(shí)候，我們收到快遞的時(shí)間比平時(shí)晚，甚至是晚上幾倍。然而如果我們能讓機(jī)器人來(lái)幫忙的話，應(yīng)該能分擔(dān)一些物流工作，提高訂單處理效率。比如亞馬遜2012年就已開始采用機(jī)器人Kiva開展倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)務(wù)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有越來(lái)越多的企業(yè)開始使用物流機(jī)器人，本文盤點(diǎn)了近年來(lái)比較受歡迎的九款物流機(jī)器人。

　　一、自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車（AGV）

　　自動(dòng)引導(dǎo)車分為有軌RGV和無(wú)軌自動(dòng)引導(dǎo)車AGV，無(wú)軌還能分為有無(wú)地標(biāo)（地標(biāo)還分磁導(dǎo)或條碼），或采用三維坐標(biāo)定位（類似無(wú)人汽車的研發(fā)）。這類小車屬于目前主流研究方向。使用環(huán)境也是跟搬送機(jī)器人類似。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在汽車制造商和煙草配送商大量在使用AGV小車，作用也是為了提有效率，降低作業(yè)強(qiáng)度，降低成本。

　　Hi－techRoboTIcSystemz的AGV同樣也是主要應(yīng)用于汽車或汽車零部件等領(lǐng)域，在造紙、制藥、重型機(jī)械和紡織工業(yè)也有著一定的業(yè)務(wù)往來(lái)。Hi－techRoboTIcSystemz主要研究方向包括機(jī)器人、人工智能和控制領(lǐng)域，其業(yè)務(wù)覆蓋整個(gè)機(jī)器人價(jià)值鏈，包括需求分析、概念開發(fā)和系統(tǒng)集成等。

　　二、Click＆Pick系統(tǒng)

　　Swisslog是一家總部位于瑞士的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)和配送物流解決方案提供商，其背后是工業(yè)機(jī)器人“四大天王”之一的KUKA（其持有Swisslog的96％以上股份）。與Kiva等貨架式存儲(chǔ)不同，Swisslog的Click＆Pick系統(tǒng)采用的是一種三維的立方體網(wǎng)格架系統(tǒng)，每個(gè)立方體內(nèi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的箱子裝著特定貨物，如果裝著所需貨物的箱子埋在別的箱子下面，機(jī)器人會(huì)把上面的箱子拿起來(lái)堆在旁邊，拿到貨物后再放好。據(jù)Sisslog稱，Click＆Pick一小時(shí)能處理一千張訂單，速度是人類作業(yè)的4－5倍。

　　三、日立HITACHI智能機(jī)器人

　　子彈頭列車和發(fā)電站的制造商日立公司，近日推出了一款機(jī)器人，該機(jī)器人可以拿起大約1公斤重的商品，能夠潛在的代替企業(yè)中那些重復(fù)性的工作，如亞馬遜倉(cāng)庫(kù)中從貨架上找物品。這些機(jī)器人也可以應(yīng)用于固定在工廠的地面上的工作，常見的類型如豐田汽車生產(chǎn)線上的工業(yè)機(jī)器人。

　　雖然近年來(lái)國(guó)內(nèi)機(jī)器人得到了快速的發(fā)展，但離歐美等國(guó)仍然有不小的差距。不過，隨著工業(yè)4．0的發(fā)展，尤其是國(guó)內(nèi)電子商務(wù)的發(fā)達(dá)，在物流環(huán)節(jié)中引入機(jī)器人是必然地趨勢(shì)。值得一提的是國(guó)內(nèi)已有部分領(lǐng)先企業(yè)開始在倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域開展機(jī)器人作業(yè)。

　　四、機(jī)器人“曹操”

　　國(guó)內(nèi)目前只有兩個(gè)物流倉(cāng)庫(kù)有分揀機(jī)器人應(yīng)用，天貓超市的“曹操”就是其中之一。這個(gè)機(jī)器人是一部可承重50公斤，速度達(dá)到2米／秒的智能機(jī)器人，造價(jià)高達(dá)上百萬(wàn)，所用的系統(tǒng)都是由阿里自主研發(fā)的。“曹操”接到訂單后，它可以迅速定位出商品在倉(cāng)庫(kù)分布的位置，并且規(guī)劃優(yōu)撿貨路徑，揀完貨后會(huì)自動(dòng)把貨物送到打包臺(tái)。能一定程度上解放出一線工人的勞動(dòng)力，在“曹操”和小伙伴們的共同努力下，天貓超市在北京地區(qū)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)日達(dá)。

　　五、Kiva

　　2012年亞馬遜以6．78億美元買下自動(dòng)化物流提供商Kiva的機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)后，利用機(jī)器人來(lái)處理倉(cāng)庫(kù)的貨物盤點(diǎn)以及配貨等工作。目前亞馬遜的幾十個(gè)倉(cāng)庫(kù)里，有超過15000個(gè)Kiva機(jī)器人在辛勤工作。亞馬遜因此也被成為全球有效的倉(cāng)庫(kù)。

　　Amazon將倉(cāng)庫(kù)工作分解成兩部分：?jiǎn)T工只需要在固定的位置進(jìn)行盤點(diǎn)或配貨，而Kiva機(jī)器人則負(fù)責(zé)將貨物（連同貨架）一塊搬到員工面前。

　　六、Fetch和Freight機(jī)器人

　　Fetch和Freight是硅谷機(jī)器人公司FetchRoboTIcs的倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，F(xiàn)etch的機(jī)器人可以根據(jù)訂單把貨架上的商品拿下來(lái)，放到另一個(gè)叫Freight的機(jī)器人里運(yùn)回打包。Fetch相當(dāng)于Kiva的升級(jí)版，F(xiàn)etch機(jī)器人具備自動(dòng)導(dǎo)航功能，可以在貨架間移動(dòng)，識(shí)別產(chǎn)品并將其取下貨架并運(yùn)動(dòng)到叫Freight的自動(dòng)駕車機(jī)器人里，F(xiàn)reight的作用則與Amazon的Kiva相當(dāng)。機(jī)器人可以自助規(guī)劃路線和充電，從而保證整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的無(wú)縫運(yùn)行。FetchRoboTIcs是今年亮眼的機(jī)器人公司之一，主要團(tuán)隊(duì)來(lái)自于大名鼎鼎的WillowGarage，這家硅谷公司在今年6月獲得了軟銀領(lǐng)投的2300萬(wàn)美元融資。

　　七、Transwheel機(jī)器人

　　以色列申卡爾工程與設(shè)計(jì)學(xué)院的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出一款名為Transwheel的機(jī)器人。它采用自平衡系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)器人手臂載貨時(shí)能腳踩單輪保持直立行駛，單個(gè)機(jī)器人可運(yùn)送小包裹，而若干機(jī)器人組合協(xié)作可運(yùn)送大包裹。此外該機(jī)器人可使用GPS系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航，能通過面部識(shí)別軟件確認(rèn)接收者的身份；對(duì)于較大的物品，機(jī)器人也可以共同分擔(dān)負(fù)載。同時(shí)其還具備智能取件的功能。它的設(shè)計(jì)者聲稱這種快遞機(jī)器人甚至可以替代大型運(yùn)輸車輛，緩解交通擁堵。但也許更有用的是，采用這種機(jī)器人可避免在工作時(shí)間進(jìn)行發(fā)貨。

　　八、“盒子機(jī)器人”

　　Skype創(chuàng)始人Heinla與Friis旗下的Starship公司推出了一種專門用來(lái)小件貨物配送的“盒子機(jī)器人”。之所以這么稱呼，是因?yàn)樗耐庑蜗駱O了一個(gè)配有六個(gè)輪子的儲(chǔ)物盒，它重可承載20磅（約合9公斤）的貨物，可達(dá)到物流中心方圓1英里（約合1．6公里）多的范圍。由于其硬件上配置了一系列攝像頭和傳感器，能夠保障其安全行走在人行道上，在指定時(shí)間從物流中心出發(fā)，穿越大街小巷，來(lái)到顧客家門口完成快遞任務(wù)。在配送過程中，所攜帶的包裹都是被嚴(yán)密封鎖，接收者只有通過其智能手機(jī)才能打開。Starship表示，這臺(tái)聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人多可運(yùn)送兩袋食雜貨物，能夠處理95％的包裹。它的成本比人力快遞便宜5－15倍，目前的平均快遞費(fèi)為每趟5－15美元，Starship稱未來(lái)可以削減至1美元。

　　九、Bulter機(jī)器人

　　Bulter機(jī)器人相當(dāng)于一個(gè)方形版本的Kiva，由總部位于印度古爾岡和新加坡的機(jī)器人公司GrayOrange制造。這家創(chuàng)業(yè)公司由SamayKohli和AkashGupta于2009年建立，當(dāng)時(shí)是希望做一些和教育培訓(xùn)相關(guān)的機(jī)器人，后來(lái)它演變成一個(gè)工業(yè)機(jī)器人制造公司。目前主要致力于在零售、物流以及倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人領(lǐng)域構(gòu)建業(yè)務(wù)。

　　物流機(jī)器人的組成

　?。?）執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能是可以抓取物品，并按照規(guī)定的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)軌跡將物品送到指定的位置，然后放下物品。要完成一個(gè)完整的作業(yè)過程， 物流機(jī)器人需要具有手部、腕部、臂部、機(jī)身頭部、行走機(jī)構(gòu)幾個(gè)部分。手部是機(jī)器人用來(lái)握持工件或工具的部位，直接與工件或工具接觸。腕部是將手部和臂部連接在-起的部件， 用于調(diào)整手部的位置和姿態(tài)，擴(kuò)大手部的活動(dòng)范圍。臂部支撐著手腕和手部，使手部的活動(dòng)范圍擴(kuò)大，有大臂和小臂。機(jī)身又稱立柱，是用來(lái)支承臂部，安裝驅(qū)動(dòng)裝置和其他裝置的部件。行走機(jī)構(gòu)是擴(kuò)大機(jī)器人活動(dòng)范圍的機(jī)構(gòu)，被安裝于機(jī)器人的機(jī)身下部，有多種結(jié)構(gòu)形式，可以是軌道和車輪式，也可以模仿人的雙腿。

　　（2）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是為物流機(jī)器人提供動(dòng)力的裝置。一般情況下 ，機(jī)器人的每一個(gè)關(guān)節(jié)設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ，它接受動(dòng)作指令，準(zhǔn)確控制關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)位置。

　?。?）控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)控制著物流機(jī)器人按照規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，它可以記憶各種指令信息，同時(shí)按照指令信息向各個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令。必要時(shí)， 控制系統(tǒng)還可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控， 當(dāng)動(dòng)作有誤或出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 同時(shí)還對(duì)機(jī)器人完成作業(yè)所需的外部設(shè)備進(jìn)行控制和管理。

　　（4）檢測(cè)傳感和人工智能系統(tǒng)。檢測(cè)傳感系統(tǒng)主要檢測(cè)機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置，并隨時(shí)將執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)， 并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較， 然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整， 使執(zhí)行系統(tǒng)更準(zhǔn)確地完成作業(yè)過程。人工智能系統(tǒng)賦予機(jī)器人視覺、學(xué)習(xí)、記憶和判斷能力。