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智能物流機器人掀起了物流行業(yè)的智能變革
閱讀：1425 發(fā)布時間：2018-12-5中國物流業(yè)正努力從勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代化、智能化升級，伴隨而來的是各種*技術(shù)和裝備的應(yīng)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。許多人相信，在多重因素驅(qū)動之下，來勢洶洶的智能機器人擁有著廣闊的應(yīng)用空間，甚至?xí)ξ锪鬟\作模式和整個物流體系變革產(chǎn)生深遠影響。
機器人涌進倉庫
“在近五年乃至十年來，中國的機器人如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，背后主要有兩點主要原因：一是近五年來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(guī)劃總監(jiān)鄧建一表示，隨著電子商務(wù)高速發(fā)展帶來物流業(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(jié)省倉庫面積、提高物流效率等方面的優(yōu)勢日漸突出，因此越來越受到企業(yè)青睞，其中機器人就是一個典型代表。
總體來看，目前在倉庫中廣泛應(yīng)用的機器人，主要以承擔(dān)著搬運、碼垛、分揀等功能的機器人為主。
AGV機器人
AGV在國外的應(yīng)用時間較早，目前已經(jīng)在制造業(yè)、港口、碼頭等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，在國內(nèi)逐漸也有部分企業(yè)重視并應(yīng)用AGV來完成一些簡單的搬運任務(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(nèi)企業(yè)方面也紛在紛推出各自的產(chǎn)品。AGV機器人在我國汽車汽車制造業(yè)（主要是零部件制造）應(yīng)用較高，其次在電力、煙草、乳品和飲料等行業(yè)也都有應(yīng)用。可以說，AGV機器人是物流裝備中自動化水平高的產(chǎn)品，是物流自動化系統(tǒng)中有柔性化的一個環(huán)節(jié)，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(jié)式機器人和極坐標式機器人，碼垛機器人能適應(yīng)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，碼垛機器人不僅能承擔(dān)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(tǒng)，極大地保證了作業(yè)精度，*可以滿足物流碼垛作業(yè)的定位要求；從穩(wěn)定性上講，目前的碼垛機器人已經(jīng)達到5軸和6軸，通過相應(yīng)的科學(xué)、合理的剛性機械本體設(shè)計，使得機器人本體不僅適應(yīng)高負重、高頻率的碼垛作業(yè)，還能適應(yīng)分揀繁瑣、靈活性高的作業(yè)要求。
分揀機器人
揀選作業(yè)是由機器人來進行品種揀選，如果品種多，形狀各異，機器人需要帶有圖象識別系統(tǒng)和多功能機械手，機器人每到一種物品托盤就可根據(jù)圖象識別系統(tǒng)“看到”的物品形狀，采用與之相應(yīng)的機械手抓取，然后放到搭配托盤上。目前抓取分揀機器人在倉儲物流應(yīng)用不是很多，但有著廣闊的應(yīng)用空間。
機器人影響物流過程
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，而我國早在30年就研發(fā)出代工業(yè)機器人。只是經(jīng)過發(fā)展變革，如今的智能機器人已經(jīng)很有大不同。
實際上，應(yīng)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(shè)備，為機器人原型，實現(xiàn)從人工化向自動化的轉(zhuǎn)變。第二代機器人主要以自動導(dǎo)引車（AGV）為代表的設(shè)備，通過自主移動的小車實現(xiàn)搬運等功能，以亞馬遜Kiva機器人為代表，該類型機器人依托AGV小車技術(shù)，實質(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(chǔ)上，增加了替換人工的機械手、機械臂、視覺系統(tǒng)、智能系統(tǒng)，提供更友好的人機交互界面，并且與現(xiàn)有物流管理系統(tǒng)對接更完善，具有更高的執(zhí)行效率和準確性。例如Fetch&Freight等機器人產(chǎn)品，實現(xiàn)了從自動化到智能化的轉(zhuǎn)變，由移動車體、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?shù)取?/p>
“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，進行導(dǎo)航與定位、路徑規(guī)劃、智能控制。大多數(shù)專家認為，智能機器人至少要具備三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運動要素，對外界做出反應(yīng)性動作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動作。
智能機器人的出現(xiàn)，必將改變傳統(tǒng)的物流運作模式，其中包括：減少從訂單到交貨的時間。機器人將會讓訂單從生產(chǎn)設(shè)施到分揀機器人到貨盤到包裝、尺寸定價到裝卸碼頭到集裝箱的運輸過程更加便利；減少錯誤和對逆向物流的需要，機器人記錄海量數(shù)據(jù)和以的精度審查數(shù)據(jù)尋找錯誤的能力，無疑會減少物流過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減少；減少勞動力負擔(dān)，機器人的使用將會減輕員工所承擔(dān)的體力勞動，例如長時間行走、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，并且通過互聯(lián)網(wǎng)能與其他設(shè)備連接，這些對于傳統(tǒng)的物流模式都將產(chǎn)生重要影響。
未來向中發(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)情況進行摸底調(diào)查，初步統(tǒng)計我國涉及機器人生產(chǎn)及集成應(yīng)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(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化能力的提高將是未來的重中之重。
在工業(yè)機器人方面，我國已基本掌握設(shè)計、制造、應(yīng)用過程中的多項關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、噴漆等工業(yè)機器人。但總體來看，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。
隨著制造業(yè)智能化的全面推進，傳統(tǒng)機器人所能完成的工作范圍，無法適應(yīng)新的制造方式和商業(yè)模式，新一代機器人將在數(shù)字化車間、智能工廠中扮演更為重要的角色，未來應(yīng)用空間將更加廣闊。在新一代機器人領(lǐng)域，重點開展人工智能、機器人深度學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)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(jié)、靈巧手等核心技術(shù)，實現(xiàn)智能機器人創(chuàng)新應(yīng)用。
關(guān)鍵零部件是機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，是決定機器人質(zhì)量、性能的關(guān)鍵所在。長期以來，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，并成為一直以來制約我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板問題。雖然一些企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了部分關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化，但在批量生產(chǎn)時的性能穩(wěn)定性、質(zhì)量可靠性方面還有待提升，這一問題如得不到解決，將阻礙國產(chǎn)機器人整體質(zhì)量、性能的提高，影響產(chǎn)品市場競爭力，使產(chǎn)業(yè)難以可持續(xù)健康發(fā)展。
針對國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)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(guī)劃（2016-2020年）》，指出機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展要推進重大標志性產(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(dǎo)我國工業(yè)機器人向中發(fā)展。”我們可以預(yù)見，智能機器人在物流行業(yè)的應(yīng)用，未來5年將進入持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的新時期。
來源：《物流技術(shù)與應(yīng)用》