2020年04月03日 | 物流机器人的类型_物流机器人的组成

　　什么是物流机器人

　　物流机器人是指应用于仓库、分拣中心、以及运输途中等场景的，进行货物转移、搬运等操作的机器人。

　　物流机器人（又可理解为自动引导车，Automated Guided Vehicle，简称：AGV）在整个智能物流系统中起关键性的作用，其中仓储AGV被广泛应用于物流行业及各大主流电商的仓库存储、分拣中心和运输等操作场景，主要完成装卸、搬运、存储、分拣和运输等工作。

　　据有关调研数据显示，全球物流机器人市场将从2014年的160亿美金增长至2020年的313亿美金，市场空间巨大，机器人智能物流将是百亿规模的市场。

　　物流机器人的类型

　　如果在特殊的节点，比如双十一这样堪称春运的节日里，即使增加成倍的快递员也无法承担运送如此量度的包裹，所以往往这个时候，我们收到快递的时间比平时晚，甚至是晚上几倍。然而如果我们能让机器人来帮忙的话，应该能分担一些物流工作，提高订单处理效率。比如2012年就已开始采用机器人Kiva开展仓储物流业务，现在国内外已经有越来越多的企业开始使用物流机器人，本文盘点了近年来比较受欢迎的九款物流机器人。

　　一、自动导向搬运车（AGV）

　　自动引导车分为有轨RGV和无轨自动引导车AGV，无轨还能分为有无地标（地标还分磁导或条码），或采用三维坐标定位（类似无人汽车的研发）。这类小车属于目前主流研究方向。使用环境也是跟搬送机器人类似。国内现在汽车制造商和烟草配送商大量在使用，作用也是为了提有效率，降低作业强度，降低成本。

　　Hi－chRobocSystemz的AGV同样也是主要应用于汽车或汽车零部件等领域，在造纸、制药、重型机械和纺织工业也有着一定的业务往来。Hi－techRoboTIcSystemz主要研究方向包括机器人、人工智能和控制领域，其业务覆盖整个机器人价值链，包括需求分析、概念开发和系统集成等。

　　二、Click＆ck系统

　　Swisslog是一家总部位于瑞士的自动化仓库和配送物流解决方案提供商，其背后是工业机器人“四大天王”之一的KUKA（其持有Swisslog的96％以上股份）。与Kiva等货架式存储不同，Swisslog的Click＆Pick系统采用的是一种三维的立方体网格架系统，每个立方体内有一个标准尺寸的箱子装着特定货物，如果装着所需货物的箱子埋在别的箱子下面，机器人会把上面的箱子拿起来堆在旁边，拿到货物后再放好。据Sisslog称，Click＆Pick一小时能处理一千张订单，速度是人类作业的4－5倍。

　　三、日立HITACHI智能机器人

　　子弹头列车和站的制造商日立公司，近日推出了一款机器人，该机器人可以拿起大约1公斤重的商品，能够潜在的代替企业中那些重复性的工作，如亚马逊仓库中从货架上找物品。这些机器人也可以应用于固定在工厂的地面上的工作，常见的类型如丰田汽车生产线上的工业机器人。

　　虽然近年来国内机器人得到了快速的发展，但离欧美等国仍然有不小的差距。不过，随着工业4．0的发展，尤其是国内电子商务的发达，在物流环节中引入机器人是必然地趋势。值得一提的是国内已有部分领先企业开始在仓储领域开展机器人作业。

　　四、机器人“曹操”

　　国内目前只有两个物流仓库有分拣机器人应用，天猫超市的“曹操”就是其中之一。这个机器人是一部可承重50公斤，速度达到2米／秒的智能机器人，造价高达上百万，所用的系统都是由阿里自主研发的。“曹操”接到订单后，它可以迅速定位出商品在仓库分布的位置，并且规划优捡货路径，拣完货后会自动把货物送到打包台。能一定程度上解放出一线工人的劳动力，在“曹操”和小伙伴们的共同努力下，天猫超市在北京地区已经可以实现当日达。

　　五、Kiva

　　2012年亚马逊以6．78亿美元买下自动化物流提供商Kiva的机器人仓储业务后，利用机器人来处理仓库的货物盘点以及配货等工作。目前亚马逊的几十个仓库里，有超过15000个Kiva机器人在辛勤工作。亚马逊因此也被成为全球有效的仓库。

　　Amazon将仓库工作分解成两部分：员工只需要在固定的位置进行盘点或配货，而Kiva机器人则负责将货物（连同货架）一块搬到员工面前。

　　六、Fetch和Freight机器人

　　Fetch和Freight是硅谷机器人公司FetchRoboTIcs的仓储机器人，Fetch的机器人可以根据订单把货架上的商品拿下来，放到另一个叫Freight的机器人里运回打包。Fetch相当于Kiva的升级版，Fetch机器人具备自动导航功能，可以在货架间移动，识别产品并将其取下货架并运动到叫Freight的自动驾车机器人里，Freight的作用则与Amazon的Kiva相当。机器人可以自助规划路线和充电，从而保证整个仓储系统的无缝运行。FetchRoboTIcs是今年亮眼的机器人公司之一，主要团队来自于大名鼎鼎的WillowGarage，这家硅谷公司在今年6月获得了软银领投的2300万美元融资。

　　七、Transwheel机器人

　　以色列申卡尔工程与设计学院的设计师设计出一款名为Transwheel的机器人。它采用自平衡系统，当机器人手臂载货时能脚踩单轮保持直立行驶，单个机器人可运送小包裹，而若干机器人组合协作可运送大包裹。此外该机器人可使用系统进行导航，能通过面部识别确认接收者的身份；对于较大的物品，机器人也可以共同分担负载。同时其还具备智能取件的功能。它的设计者声称这种快递机器人甚至可以替代大型运输车辆，缓解交通拥堵。但也许更有用的是，采用这种机器人可避免在工作时间进行发货。

　　八、“盒子机器人”

　　Skype创始人Heinla与Friis旗下的Starship公司推出了一种专门用来小件货物配送的“盒子机器人”。之所以这么称呼，是因为它的外形像极了一个配有六个轮子的储物盒，它重可承载20磅（约合9公斤）的货物，可达到物流中心方圆1英里（约合1．6公里）多的范围。由于其硬件上配置了一系列摄像头和，能够保障其安全行走在人行道上，在指定时间从物流中心出发，穿越大街小巷，来到顾客家门口完成快递任务。在配送过程中，所携带的包裹都是被严密封锁，接收者只有通过其智能手机才能打开。Starship表示，这台联网机器人多可运送两袋食杂货物，能够处理95％的包裹。它的成本比人力快递便宜5－15倍，目前的平均快递费为每趟5－15美元，Starship称未来可以削减至1美元。

　　九、Bulter机器人

　　Bulter机器人相当于一个方形版本的Kiva，由总部位于印度古尔冈和新加坡的机器人公司GrayOrange制造。这家创业公司由SamayKohli和AkashGupta于2009年建立，当时是希望做一些和教育培训相关的机器人，后来它演变成一个工业机器人制造公司。目前主要致力于在零售、物流以及仓库机器人领域构建业务。

　　物流机器人的组成

　　（1）执行机构。执行机构的功能是可以抓取物品，并按照规定的运动速度、运动轨迹将物品送到指定的位置，然后放下物品。要完成一个完整的作业过程， 物流机器人需要具有手部、腕部、臂部、机身头部、行走机构几个部分。手部是机器人用来握持工件或的部位，直接与工件或工具接触。腕部是将手部和臂部连接在-起的部件， 用于调整手部的位置和姿态，扩大手部的活动范围。臂部支撑着手腕和手部，使手部的活动范围扩大，有大臂和小臂。机身又称立柱，是用来支承臂部，安装驱动装置和其他装置的部件。行走机构是扩大机器人活动范围的机构，被安装于机器人的机身下部，有多种结构形式，可以是轨道和车轮式，也可以模仿人的双腿。

　　（2）驱动系统。驱动系统是为物流机器人提供动力的装置。一般情况下 ，机器人的每一个关节设置一个驱动系统 ，它接受动作指令，准确控制关节的运动位置。

　　（3）控制系统。控制系统控制着物流机器人按照规定的程序运动，它可以记忆各种指令信息，同时按照指令信息向各个驱动系统发出指令。必要时， 控制系统还可以对机器人进行监控， 当动作有误或出现故障时发出报警信号， 同时还对机器人完成作业所需的外部设备进行控制和管理。

　　（4）检测传感和人工智能系统。检测传感系统主要检测机器人执行系统的运动状态和位置，并随时将执行系统的实际位置反馈给控制系统， 并与设定的位置进行比较， 然后通过控制系统进行调整， 使执行系统更准确地完成作业过程。人工智能系统赋予机器人视觉、学习、记忆和判断能力。