“钢铁侠”已上线——国外物流机器人一览
黄莉娜   2017-11-21   来源:中国邮政网

  近年来,智能机器人在邮政内部处理与包裹投递环节的应用越来越普遍。但是,不是什么机器人都能叫作智能机器人,至少要满足以下3个要素:感觉要素,感知周围环境;运动要素,作出相应动作;思考要素,根据感觉要素得到的信息,思考该采取何种行动。

  智能机器人又可以根据智能程度分为以下3类,从低到高依次是传感型机器人、交互型机器人和自主型机器人。传感型机器人利用红外、超声及激光等技术对外部环境进行感知,从而实现操作,完全受控于外部;交互机器人通过内置系统与人进行对话,具有部分处理和决策能力,实现诸如轨迹规划、简单避障等功能,受控于外部;自主型机器人具有感知、处理、决策、执行等模块,无须人的干预就能够在各种环境下完成任务。在邮政行业,传感型和交互型机器人较为普遍。根据目前机器人在各国邮政及快递企业的使用情况,本文对分拣、搬运、投递等各个处理环节的机器人进行汇总。

  我们很挑剔——仓库拣选机器人

  “跟屁虫”EffiBOT

  EffiBOT是DHL用于订单拣选的拖车机器人,它是一个自动小车,跟随拣选员在仓库中穿梭,并承担大部分“体力活”,拣选员不用亲自推拉沉重的货车,解放了双手。试点中,EffiBOT一旦满载,拣货员便将车送到指定地点卸货,另一辆EffiBOT再投入拣货。有了它的帮助,拣选员实现了从单一订单到多个订单的高效拣货,整个过程流畅、和谐。

  Shuttle穿梭车家族

  单层ASRS穿梭车作为最快速、最高荷载的穿梭车之一,可以进行二维运动,同时存储并检索货架上不同深度的货物(深度最高可达4件物品)。

  以Dematic为代表的Shuttle System穿梭车可以把箱子从货架上拿出来送到传送梯上,由传送梯再送到传送带上。这一系统将拣选速度提升了10倍,将穿梭车多层堆叠后效率更高。这套系统在美国的应用率很高,这项技术也相当成熟,因此竞争激烈,市场空间已所剩无几。然而,这一系统尚存在问题,传送梯是吞吐量的瓶颈所在。

  第三代ASRS自动化仓储Perfect Pick系统最大的创新在于,每一个小车能上下左右移动,可以到达任何一个地方。实际场景中,一堆小车排队等着工作人员拿,工作人员不需要走动和等待,吞吐量取决于工作人员的取件速度。如果3秒取一件,吞吐量就是900件/小时;如果1秒取1件,吞吐量就是1800件/小时。若工作人员每天工作10个小时,就可以取上万件,取件数量相比于其他系统具有绝对优势,但是瓶颈在于工作人员的劳动强度。

  好伙伴GrabIt和TransIt

  机器人开发商InVia Robotics为仓储物流量身打造了两款协作机器人,分别名为GrabIt与TransIt,这是世界上第一款“货到箱”机器人。GrabIt能举起约14公斤重的货物,小到一副扑克牌、大到61厘米宽的货物它都能抓起,并且它能够接触到2.4米高的货架,可连续工作10个小时。TransIt则能够收集一个客户订单上的所有物品,然后将这些货物送去打包装箱。“货到箱”机器人不需要人工介入,全部过程都可以独立完成。

  激光眼TORU

  Magazino研发并制造的TORU机器人可以在极其复杂的环境中自由穿梭,进行拣选、运输货物。这一优势仰仗其自身的2D、3D摄像头以及Magazino技术。Magazino公司创建了一个三维模型,一旦三维模型准备就绪,TORU机器人将用两个激光传感器扫描高出地面15厘米左右的环境,创建出二维地图,这个地图可以帮助它检测周围环境,通过分析激光返回感应器的时间从而推断自己所处位置,识别墙面、货架以及工作人员。同时,分析数据会共享给同仓库的其他正在作业的TORU机器人。另外,TORU机器人很擅长处理涉及多种货物的订单,例如,对于一个包含了4种货物的订单,TORU机器人可以依次走向4个货架,一次性把所有货物运送至运输区域。

  “独臂侠”

  “独臂侠”是Delft Robotics和Prime Vision共同研发的3D可视化机械手。结合手臂的高度灵活性和3D视觉技术的多面传感能力,“独臂侠”能够有效识别并抓取货物。在2016年度亚马逊拣货挑战赛上,“独臂侠”以不俗的表现击败了来自15个国家的对手。虽然“独臂侠”在识别货物与准确抓取方面能力突出,但是其造价也着实不菲。

  “扫地能手”Geek+

  Geek+的外形酷似一个大号的扫地机器人。相比于40厘米高的亚马逊Kiva,27厘米高的Geek+能节省出更多的有效仓储空间。其运行速度为1.5米/秒,最大载荷重量为500公斤。Geek+内置锂电池,电量不足时自动返回充电。Geek+的上部和底部分别安有摄像头,通过扫描附着在地面上的点阵式二维码地标进行导航,追踪每一个货架上的物品,然后推动整个货架交由拣选员,实现“货到人”。拣选员选出所需货品后,机器人推动货架离开,另一个货架过来取而代之。由于机器人是在下方移动,货架可以堆放得很近,这意味着仓库能够容纳更多货物。

  我们是“外貌协会”——包装机器人

  孪生兄弟Baxter和Sawyer

  Baxer与Sawyer两款智能机器人能够协作完成包装任务。目前,DHL正在测试如何将Baxer与Sawyer应用到全球多种运营体系中。DHL还通过研究3D打印技术,为购买的第一个Sawyer机器人制作了一种特殊的钳子,以完成仓库中更多的任务。

  我们很勤劳——装卸机器人

  “巧手”DHL包裹机器人

  2003年,DHL开发了第一个卸载系统——包裹机器人,它能够独立卸下集装箱里的货物。它的基本构成为:一个底盘、一个伸缩传输带、一个3D激光传感器以及一个由铰链式机器人手臂与抓手组成的抓取系统。这台机器人“走”到集装箱前,使用激光扫描所有的货物。一部集成计算机随后会分析出各种型号的包裹,并计算出卸货顺序。机器人拿起一件货物,将其放到传送带上,传送带将这件货物拉出,传输到分拣中心。机器人向前行进直到这一车货全部卸载完成。机器人的手臂上有6个“关节”,以便它可以自由活动;抓手上还装有吸盘,能吸住货物。同时,抓手配有传感器,使其具有“触感”,这样当遇到特殊情况,3D扫描不能提供完整的数据时,传感器生成的数据则会辅助机器人进行操作。

  邮件托盘装卸机器人

  ATR公司为美国邮政研发了一款邮件托盘装卸机器人,用于装卸所有标准尺寸的邮件托盘(美国邮政的托盘尺寸分为MM、EMM和SMM,在长度和高度上有所区别)。在运行过程中,邮件托盘经由叉车运输到机器人卸载区域前以进行卸载。通过机器人末端的机械手,邮件托盘依次被卸下。为确保操作的连续性,有两个独立的邮件托盘装载位,当前一个邮件托盘卸载完成时,新的邮件托盘即被装载。

  AutoViri机器人是Bell&Howell与CapStone合作开发的,能够处理美国邮政全邮件托盘、半邮件托盘以及信函托盘等。AutoViri采用模块化设计,以匹配特殊需求,其最大速度为6个托盘/分钟。

  我们力气大——搬运码垛机器人

  Freight 500和Freight1500

  2017年4月,Fetch Robotics公司在美国ProMat专业会展上推出了两款全新的大型物流载货搬运机器人。其中一款Freight 500能够搬运500公斤重的货物。 

  另一款机器人Freight1500则用于搬运大尺寸的货箱,能够搬运1500公斤重的货物。Freight1500本身重量接近470公斤,但高度只有35.5厘米,与Freight500的高度相同。Freight1500的前端和后端都装配了激光雷达传感器以及一个前置RGBD摄像头,只需要充电一个小时,Freight1500就能获得90%的电量,能支持其连续工作9个小时。更重要的是,为了防止意外事故,这款机器人身上还安装了大量LED 提示灯。

  早在2015年,加拿大机器人公司Clearpath Robotics和OTTOMotors就推出过能够搬运1500公斤重物的移动机器人,2016年还推出了100公斤搬运级别的移动机器人。但相比之下,Freight500在功能上更为先进。

  FANUC M-410iC/185码垛机器人

  这款机器人是由FANUC美国授权系统集成商Sen-Pack研发的。这款机器人由多个部分组成。内馈式输送机负责计入拣选区的箱子数量。压杆将箱子移动到一个导轨上进行测量,符合规格的箱子会被放置到机器人待捡坐标区。机器人移动到该位置,其手臂末端的工具利用真空与伺服气动技术,一次性可以拾取3个箱子。像交响乐一般,每一个部分都配合其他部分来完成自己的工作。

  我们很聪明——分拣机器人

  投递前分拣机器人Soly

  Soly分拣机器人在2015年巴黎邮政博览会上首次亮相,它是专为投递前的包裹分拣而设计的。Soly能够有效安排好包裹的正确投递顺序,司机仅需将包裹按照顺序装车即可。安排好顺序的包裹被放置在符合人体工程学的架子上,不需要弯腰和提举,减轻了员工的劳动强度。

  通过二维码技术,每一个物品的精准定位都会被Soly记录,并且可以在任意时间检索到,为后面的物流操作提供了极大便利。

  自动分拣车UVs

  自动分拣车UVs不受操作场地大小的限制,且企业无须投入过多成本。

  在自动化分拣中心,无人机将包裹运送到货架上,工作人员在未分拣区将包裹放置到UVs上,UVs自动将包裹带到分拣位置,分拣区工作人员将包裹从UVs拿起放置到相对应的位置,然后UVs自动返回未分拣区。

  我们很灵活——投递配送机器人

  两条腿的Cassie 

  今年2月,Agility机器人公司公开展示了两腿机器人Cassie。

  Cassie有半人高,可以用两条腿向前、向后、向侧边行走,也能下蹲,还能在崎岖地面上保持直立,甚至在推它的时候依然保持站立。Agility机器人管理团队表示,这款机器人以投递配送服务为主,加上传感器后,Cassie可以更好地与工作人员交流互动。

  Loomo Go

  Loomo Go是一款具备自动驾驶能力的配送机器人,主要用于提升“最后一公里”配送的效率,减少投递员步行的时间。Loomo Go采用了手动、自动驾驶两用设计,灵活应对各种复杂情况。Loomo Go通过无线电进行辅助导航,能够达到厘米级的定位精度,实现室内外无人配送。

  CarriRo Delivery

  今年7月13日,日本机器人开发创业公司ZMP发布了一款可以在人行道上行驶的快递机器人CarriRo Delivery,其外形像一个移动的旅行箱,可以在行驶时通过摄像头和雷达来识别周围环境,并把货物送到客户家门口。ZMP计划用它来配送食品,为此,ZMP将联合外卖公司在办公楼内进行试运行。

  我们是“吃货”——包裹机器人

  包裹机器人是一个自动智能存储柜,这一产品是Cleveron与 Bell&Howell两家公司合作完成的。包裹机器人具有温度控制、称重以及测量功能。为了方便安全管理和维护,其内部配备有传感器和摄像头。

  包裹机器人可用于投放与收取包裹,一个包裹机器人可以容纳500个包裹。放入包裹后,机器人会对包裹进行扫描,计算出包裹的尺寸与重量,随后内部的3D升降系统将包裹移送到合适区域,使内部空间的利用实现最大化。内部的温控系统意味着包裹机器人可以放于室内或室外,且适用于对温度有要求的包裹。通过手机或智能手表的APP接收密码后,便可轻松激活包裹机器人。

编辑:丁位方