智能仓储机器人及其特点「智能机器人的缺点」

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作者 | 科技物语

编辑 | 科技物语

图片来源 | 网络

近年来，仓储机器人在我国得到迅速发展，并被物流企业、生产企业广泛应用，本文拟对仓储机器人的种类的增多，技术的进步，应用范围的拓展进行阐述与分析，个人观点，敬请指正。

一、大家族

物流机器人是中国企业重要的拓展方向，物流行业对于机器人的需求强烈，尤其体现在仓储应用中，而仓储机器人是一个大家族，并且其成员还在不断扩大中，其扩大的方式，不外乎两种：扩展、迭代。

目前，仓储物流机器人有AGV机器人、码垛机器人、分拣机器人、AMR机器人、RGV穿梭车等五大类，以适应不同场景的应用，确保其功能的完成。

AGV机器人又称之为自动引导车，主要用于货物的搬运和移动；码垛机器人主要用来堆叠货品；分拣机器人是一种快速分拣货物的设备；AMR机器人又称之为自主移动机器人，与AGV机器人相比而言更具有优势；RGV穿梭车是一种智能仓储设备，它可以在自动化立体仓库存取。

最常用的是AGV，英文名称Automated Guided Vehicle，它是一种带有自动导引设备，并且能够沿规定路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输设备，广泛应用于物流行业各场景。

在我国AGV机器人作为智能物流体系中的重要设备之一，在物流市场上占据着越来越重要的地位。

AGV作为成熟度最高的品类，市场规模爆发式增长，不仅是因为遇到物流自动化发展好时机，更重要的是AGV会实实在在带来高效率，减少人工成本，避免了在工作中所存在的安全隐患。

比如，无人叉车也是AGV搬运机器人，无需人工驾驶，定位精度高，有效降低了劳动强度。

后来居上的AMR，更灵活，更智能，它可以在仓库中自由移动，处理各种任务，并不需要许多固定的自动化设备和基础设施来支持运行。

有人认为AMR是AGV的迭代，或者说是进化，但不少专业人士认为，从使用角度来说，AMR与AGV的关系并非升级换代的关系，而是场景互补的关系，因此，AMR是仓储机器人家族的一个新成员。

众所周知，电商业务量是脉冲式波动的，比如6.18，比如双11，其业务量比平时大数倍乃至数十倍，使用AGV，就有较大的问题，因为仓库中每增加一台AGV，都必须对环境做出重新布置，重度的前期投入和后期叠加成本使得其回本周期遭受考验，而AMR，无需其他定位设施，路径可灵活多变，适应多种现场环境，是电商仓储的最佳选择。

仓储机器人，是在不懈追求改变工业世界移动方式的过程中所获得的经验教训的基础上打造的，其成员的不断扩张，是不言而喻的。例如箱式仓储机器人，作为仓储机器人的新家族成员之一，其应用优势正在逐渐被行业所看到，不仅可实现仓库货物的智能拣选、搬运与分拣，而且能提高80%-130%的立体储存密度。

然而，从更深的角度来看，其家族成员扩张可大概归为这么几个方向。

一是更抗干扰的机器人，仓储机器人的应用，要考虑其抗干扰能力的强弱。灰尘、噪音、地板上的细小物体都不能干扰仓储机器人自动搬运车工作，安全性也要考虑，如遇到阻碍物体时，仓储机器人自动停步，发出报警提示，而当解除障碍物后，自动恢复正常行驶状态。

二是重型仓储机器人，为了满足大件重物仓储的需求，仓储机器人要变得更强壮，更能负载，这里还要考虑其续航能力、复杂环境的应对等问题。

三是更聪明的仓储机器人，美国波士顿动力公司近年推出了一种新型机器人：Stretch，这是一种用在自动化仓库和配送中心搬运货物箱子的机器人，这款机器人的独特之处在于它是史上最强的、最聪明的搬运工，在视觉系统和拾取装置的协同工作下，能够实现工作效率的最大化。

目前，定制化、个性化已成为工业制造业的重要趋势，对于仓储物流来说，可根据仓储品类，排列方式，搬运要求定制属于自已的个性化仓储机器人，那么，其家族成员的扩张速度将会更快。

总之，机器人企业以其完善的产品和市场开发能力，扩大着物流机器人家族的成员。

二、强技术

仓储机器人是我国物流仓储进入自动化时代的一个重要标记，其发展有其技术支撑，例如AGV 是电学、光学、控制学和自动化等多种学科交叉的一种复杂智能化机器；AMR体现了综合性技术，包含算法、系统软件、机械硬件和电子电路四大部分；更为复杂的仓库环境、生产环境，对仓储机器人的技术要求更高，对导航技术和系统方面要求更柔性，更智能。

在过去的几年里，我国自主技术发展迅速，市场上用于实现自动驾驶的传感器、计算机、能源系统和控制组件的功能越来越强大、越来越可靠，为仓储机器人的智慧化提供了可能。

仓储机器人系统研发设计，包括机器人本体、底层控制算法、车载定位系统、机器人调度系统、仓储管理系统等核心元素的研发。

技术靠的是长期的积累，波士顿动力公司创始人马克·雷波特曾说过：“没有经历至少25年潜心研究的机器人产品，都不足以商业化。”霍尼韦尔的机器人产品——例如重级自主移动机器人（AMR）经过100多万个生产小时和400万次试验才交付，很多细节考验会在真正投入使用时才发生。

仓储机器人的技术是在不断进步中，传统的磁导航AGV的智能性相对较低、运作系统较为僵化、只能服从简单的编程指令、设备更新时容易出现中断情况、在运输过程中一旦遇到静态或动态的障碍物时容易出现故障、对于复杂、繁琐、智能的指令很难运行

伴随着技术的发展，在AGV基础上提出了新的概念——AMR（自主移动机器人），英文名称为autonomous mobile robots。AGV与AMR，尽管都以字母“A”开头，但AGV是“自动牵引”、AMR是“自主移动”，可见两者有着本质区别。

什么是AMR，拥有SLAM自主导航技术的移动机器人称为AMR，那么，什么又是SLAM技术，SLAM技术就是指机器人在未知环境中，完成定位、建图、路径规划的整套流程，简单地说，SLAM分为激光SLAM（2D或3D）和视觉SLAM两大类。

在AMR的所有技术中，导航是重中之重。导航的核心是回答三个问题：一、机器人的位置和朝向是怎样的；二、机器人要去哪里以及怎么去；三、怎么判断机器人已经到达了目的地，这三个问题最后又可以归结为一点——定位。

AMR的另一项核心技术在于分布式的控制系统。与AGV不同，AMR不需要一个中央控制系统对它发号施令，而是可以根据周围环境自主决策。因此，AMR机器人具有高度的智能化及强大的环境适应能力，能适应建设深度感知智能仓储系统的需要。

随着仓储机器人的不断发展，感知、决策、执行将成为评估机器人的三大指标，未来的高性能的仓储机器人一定不是单纯的硬件，也不是单一技术的极致体现，而是物联网、人工智能等各种技术的综合体，让机器人发挥出最大的效能。

做为仓储领域的主要设备，仓储机器人不仅需要硬的品质，更需要软的功能，指挥调度系统、自主导航系统、自动执行能力等越来越重要。

机器人技术与装备越来越呈现出软件与硬件融合的趋势，软件的作用越来越大，特殊的机器人技术产品，软件的进步已经逐步占据了主导作用。

仓储机器人的智能需求是无限的，其技术发展也是不封顶的，比如，目前市场上就提出了采用吸力的仓储机器人手臂不仅可取坚硬耐用的物品，而且需要"柔软的手臂"用于管理精致的商品，如水果和蔬菜，这对技术就提出了更大的挑战。

还有其硬件的制造可通过3D打印技术制造完成，无人零售公司Ocado最近推出了最新的仓库机器人600系列，使用了300多个惠普Multi Jet Fusion 3D打印技术制造的部件，占机器总零件的一半以上。

总之，仓储机器人，需要新技术的迭代和创新，机器人制造企业能否掌握核心技术，成为在市场上兴衰的关键。

三、广应用

仓储，是一家企业非常重要的组成部分，无论传统企业还是新兴企业，都在加速对智能仓储物流进行探索，在互联网与物流业的加速融合以及工业4.0建设的持续推进下，仓储物流业作为服务链条上重要的一环，已在探寻持续向前发展的新势能。

智能仓储机器人风靡全球，仓储物流行业走上快车道，仓储机器人大有可为。作为智能物流核心设备之一的仓储机器人近年来呈现爆发式的增长，但总的来说，大量仓库，特别是大宗物流仓储，仍以人工作业为主，因此，大范围看，仓储物流机器人行业还处于早期的发展阶段。

仓储机器人的早期的应用，有两大特点， 一是一些工作势必会由智能的机器人来代替人工，如高危作业,高频繁工作,精度作业等，二是在一些行业比如汽车、物流、化工，AGV将逐步取代人工完成一些工作，实现智能仓储无人化管理。

目前，仓储机器人广泛应用于电商、鞋服、3C电子、电力、医药、零售商超、纺织、烟草、食品等行业仓储自动化，更被顺丰，DHL，京东，阿里，三通一达等物流企业用为核心仓储设备。

国家对该领域的关注所带来的生态环境优化，让中国仓储智能机器人发展具有较大的优势。许多生产物流场合以及具备自动化功能的立体仓库货库的自动搬运中，仓储机器人成为核心设备。

在京东智能设备布局当中，搬运机器人成为京东用以改造智能物流的重要选项。搬运机器人使用范围的增长，说明了市场需求的提升。

为客户进行专业的需求分析及评估，逐渐从产品视角切入到用户的角度，力求提高用户体验度，物流机器人应用场景主要是电商快递物流等领域，预计今后将大量应用于品牌商、生产商B2C仓储系统中，并呈现出快速增长趋势。

随着国家倡导制造业无人化，各行各业都在尝试机器人代人作业，加速向工业4.0迈进，智能搬运机器人除了在物流行业得到使用以外，在各大工厂也被大规模使用，是现代化工厂不可或缺的重要角色。

AGV、AMR车不仅在仓储中用得到,而且在生产线也会用得到，AGV、AMR已经在智能工厂起到了不可或缺的角色。

智能仓储电商物流市场仍有广阔的空间亟待发掘，随着AGV、AMR自动搬运车技术的不断发展和日臻完善，它必将给生产物流仓储自动化带来一次巨大的变革。

当前，仓储机器人应用的扩张，体现在众多数量机器人协同作业，仓储基础智能硬件产品越来越与物流系统平台无缝对接，形成业务场景，服务场景的对接，提供整体的解决方案，实现了机器人与仓储物流业务的结合。

仓储机器人甚至能与输送、分拣和订单拣选等高性能系统和技术相互集成，进一步升级全流程的仓储自动化，实现智能化的仓储管理和供应链效率优化。

仓储机器人应用扩张，还体现在革命性的新应用——“货到人”上，简单来说就是在物流中心的拣选作业过程中，由自动化物流系统包括物流仓储机器人，将货物搬运至固定站点以供拣选，即，货动，人不动。

货到人的核心思路是把拣选人员取消，通过仓储机器人的搬移，直接把货架搬到复核包装人员的边上由复核打包人员完成拣选，仓储机器人实现的“货到人”拣选模式的独到优势，正好可以弥补电商行业存储、分拣的短板，使得灵活机动增加机器人数量以应付电商销售波峰波谷的问题得以解决，

这一应用，不是一台机器人的应用，也不是数量众多的机器人的应用，更不仅是各种设备的协调应用，而是一种新的应用的变革，巅覆了其物流分拣过程，行业发展将会从部署货架到人、料箱到人、到强调轻便灵活的订单到人。

当仓储机器人能够感知世界并根据其感知与世界互动的那一刻，开辟各种仓储物流应用场景成为可能。充分利用最新的实用技术，并释放市场领先但尚未开发的潜力。

复合机器人将会实现井喷式增长，在5G商用和协作应用机器人越来越普及的前提下，目前包括智慧物流在内的很多工艺都会涉及并应用到复合机器人。

总之，搬运机器人在工业物流行业拥有无法估量的发展前景和市场价值，要关注到机器人在物流仓储领域的新应用，使目前突破性的技术真正落地。