智能物流機器人掀起了物流行業(yè)的智能變革

中國物流業(yè)正努力從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉變，由傳統模式向現代化、智能化升級，伴隨而來(lái)的是各種*技術(shù)和裝備的應用和普及。當下，具備搬運、碼垛、分揀等功能的智能機器人，已成為物流行業(yè)當中的一大熱點(diǎn)。許多人相信，在多重因素驅動(dòng)之下，來(lái)勢洶洶的智能機器人擁有著(zhù)廣闊的應用空間，甚至會(huì )對物流運作模式和整個(gè)物流體系變革產(chǎn)生深遠影響。

機器人涌進(jìn)倉庫

“在近五年乃至十年來(lái)，中國的機器人如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，背后主要有兩點(diǎn)主要原因：一是近五年來(lái)中國的人口紅利已經(jīng)消失，二是高質(zhì)量、高附加值的需求。”德馬泰克中國方案規劃總監鄧建一表示，隨著(zhù)電子商務(wù)高速發(fā)展帶來(lái)物流業(yè)務(wù)量大幅攀升，以及土地、人力成本的快速上漲，智能化的物流裝備在節省倉庫面積、提高物流效率等方面的優(yōu)勢日漸突出，因此越來(lái)越受到企業(yè)青睞，其中機器人就是一個(gè)典型代表。

總體來(lái)看，目前在倉庫中廣泛應用的機器人，主要以承擔著(zhù)搬運、碼垛、分揀等功能的機器人為主。

AGV機器人

AGV在國外的應用時(shí)間較早，目前已經(jīng)在制造業(yè)、港口、碼頭等領(lǐng)域得到普遍應用，在國內逐漸也有部分企業(yè)重視并應用AGV來(lái)完成一些簡(jiǎn)單的搬運任務(wù)。作為一種柔性化和智能化物流搬運機器人，目前以亞馬遜的Kiva機器人代表性，國內企業(yè)方面也紛在紛推出各自的產(chǎn)品。AGV機器人在我國汽車(chē)汽車(chē)制造業(yè)（主要是零部件制造）應用較高，其次在電力、煙草、乳品和飲料等行業(yè)也都有應用?？梢哉f(shuō)，AGV機器人是物流裝備中自動(dòng)化水平高的產(chǎn)品，是物流自動(dòng)化系統中有柔性化的一個(gè)環(huán)節，幾乎囊括了所有物流裝備的技術(shù)。

碼垛機器人

碼垛機器人主要有直角坐標式機器人、關(guān)節式機器人和極坐標式機器人，碼垛機器人能適應于紙箱、袋裝、罐裝、箱體、瓶裝等各種形狀的包裝成品碼垛作業(yè)。從效率上說(shuō)，碼垛機器人不僅能承擔高負重，而且速度和質(zhì)量遠遠高于人工。從精度上看，每一臺碼垛機器人都有獨立的控制系統，極大地保證了作業(yè)精度，*可以滿(mǎn)足物流碼垛作業(yè)的定位要求；從穩定性上講，目前的碼垛機器人已經(jīng)達到5軸和6軸，通過(guò)相應的科學(xué)、合理的剛性機械本體設計，使得機器人本體不僅適應高負重、高頻率的碼垛作業(yè)，還能適應分揀繁瑣、靈活性高的作業(yè)要求。

分揀機器人

揀選作業(yè)是由機器人來(lái)進(jìn)行品種揀選，如果品種多，形狀各異，機器人需要帶有圖象識別系統和多功能機械手，機器人每到一種物品托盤(pán)就可根據圖象識別系統“看到”的物品形狀，采用與之相應的機械手抓取，然后放到搭配托盤(pán)上。目前抓取分揀機器人在倉儲物流應用不是很多，但有著(zhù)廣闊的應用空間。

機器人影響物流過(guò)程

目前談?wù)摱嗟?ldquo;智能機器人”是由工業(yè)機器人發(fā)展而來(lái)，而我國早在30年就研發(fā)出代工業(yè)機器人。只是經(jīng)過(guò)發(fā)展變革，如今的智能機器人已經(jīng)很有大不同。

實(shí)際上，應用于物流中的機器人發(fā)展到今天，大致可分為三代：代物流機器人主要是以傳送帶及相關(guān)機械為主的設備，為機器人原型，實(shí)現從人工化向自動(dòng)化的轉變。第二代機器人主要以自動(dòng)導引車(chē)（AGV）為代表的設備，通過(guò)自主移動(dòng)的小車(chē)實(shí)現搬運等功能，以亞馬遜Kiva機器人為代表，該類(lèi)型機器人依托AGV小車(chē)技術(shù)，實(shí)質(zhì)上仍然需要人工完成揀選貨物操作，效率仍有待提升。第三代機器人在第二代基礎上，增加了替換人工的機械手、機械臂、視覺(jué)系統、智能系統，提供更友好的人機交互界面，并且與現有物流管理系統對接更完善，具有更高的執行效率和準確性。例如Fetch&Freight等機器人產(chǎn)品，實(shí)現了從自動(dòng)化到智能化的轉變，由移動(dòng)車(chē)體、機械臂和機械手組成，具備高度的自主性，能夠完成多種功能如物體識別、抓取、分揀及運輸等。

“智能機器人”之所以被冠以“智能”，并非只具有一般編程能力和操作功能的機器人，而是因為具有相當發(fā)達的“大腦”，利用中央處理器和傳感器，進(jìn)行導航與定位、路徑規劃、智能控制。大多數專(zhuān)家認為，智能機器人至少要具備三個(gè)要素：一是感覺(jué)要素，用來(lái)認識周?chē)h(huán)境狀態(tài)；二是運動(dòng)要素，對外界做出反應性動(dòng)作；三是思考要素，根據感覺(jué)要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動(dòng)作。

智能機器人的出現，必將改變傳統的物流運作模式，其中包括：減少從訂單到交貨的時(shí)間。機器人將會(huì )讓訂單從生產(chǎn)設施到分揀機器人到貨盤(pán)到包裝、尺寸定價(jià)到裝卸碼頭到集裝箱的運輸過(guò)程更加便利；減少錯誤和對逆向物流的需要，機器人記錄海量數據和以的精度審查數據尋找錯誤的能力，無(wú)疑會(huì )減少物流過(guò)程中訂單信息錯誤的發(fā)生，而所產(chǎn)生逆向物流的需求將會(huì )減少；減少勞動(dòng)力負擔，機器人的使用將會(huì )減輕員工所承擔的體力勞動(dòng)，例如長(cháng)時(shí)間行走、裝卸和搬運超重產(chǎn)品等等。此外，機器人不需要食物和水，可以全天候工作，并且通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能與其他設備連接，這些對于傳統的物流模式都將產(chǎn)生重要影響。

未來(lái)向中發(fā)展

今年年初，工業(yè)和信息化部曾對全國機器人產(chǎn)業(yè)情況進(jìn)行摸底調查，初步統計我國涉及機器人生產(chǎn)及集成應用的企業(yè)800余家，其中200多家是機器人本體制造企業(yè)，但大部分企業(yè)以組裝和代加工為主，產(chǎn)品主要集中在三軸、四軸的中低端機器人。因此，在工業(yè)機器人方面，六軸及以上工業(yè)機器人產(chǎn)品的規?；?、產(chǎn)業(yè)化能力的提高將是未來(lái)的重中之重。

在工業(yè)機器人方面，我國已基本掌握設計、制造、應用過(guò)程中的多項關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、碼垛、裝配、搬運、噴漆等工業(yè)機器人。但總體來(lái)看，我國機器人產(chǎn)品同*水平還存在一定差距，其中工業(yè)機器人在速度、載荷、精度、自重比等方面相對落后，服務(wù)機器人在自主決策、腦機接口和智能感知等關(guān)鍵技術(shù)及前沿技術(shù)研究上仍較落后，概念性產(chǎn)品較多、產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品很少。

隨著(zhù)制造業(yè)智能化的全面推進(jìn)，傳統機器人所能完成的工作范圍，無(wú)法適應新的制造方式和商業(yè)模式，新一代機器人將在數字化車(chē)間、智能工廠(chǎng)中扮演更為重要的角色，未來(lái)應用空間將更加廣闊。在新一代機器人領(lǐng)域，重點(diǎn)開(kāi)展人工智能、機器人深度學(xué)習等基礎前沿技術(shù)研究，突破機器人通用控制軟件平臺、人機共存、安全控制、高集成一體化關(guān)節、靈巧手等核心技術(shù)，實(shí)現智能機器人創(chuàng )新應用。

關(guān)鍵零部件是機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，是決定機器人質(zhì)量、性能的關(guān)鍵所在。長(cháng)期以來(lái)，我國機器人關(guān)鍵零部件的研發(fā)和制造能力還比較薄弱、技術(shù)水平較低、性能質(zhì)量不高，并成為一直以來(lái)制約我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板問(wèn)題。雖然一些企業(yè)已經(jīng)實(shí)現了部分關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化，但在批量生產(chǎn)時(shí)的性能穩定性、質(zhì)量可靠性方面還有待提升，這一問(wèn)題如得不到解決，將阻礙國產(chǎn)機器人整體質(zhì)量、性能的提高，影響產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力，使產(chǎn)業(yè)難以可持續健康發(fā)展。

針對國內機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現狀，今年3月工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委、財政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃（2016-2020年）》，指出機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展要推進(jìn)重大標志性產(chǎn)品突破。其中，“在工業(yè)機器人領(lǐng)域，聚焦智能生產(chǎn)、智能物流，攻克工業(yè)機器人關(guān)鍵技術(shù)，提升可操作性和可維護性,重點(diǎn)發(fā)展弧焊機器人、真空（潔凈）機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人、人機協(xié)作機器人、雙臂機器人、重載AGV等6種標志性工業(yè)機器人產(chǎn)品，引導我國工業(yè)機器人向中發(fā)展。”我們可以預見(jiàn)，智能機器人在物流行業(yè)的應用，未來(lái)5年將進(jìn)入持續穩定發(fā)展的新時(shí)期。

來(lái)源：《物流技術(shù)與應用》