機器人應用於物流漸成趨勢 亞馬遜推動智能倉儲革命

亞馬遜引進了45,000個機器人，然而這些機器人都沒有配備機械臂。

全球有超過20家公司在其大型物流中心引入扁平輪式機器人為其運送貨物。但是它完全可以做到人類能夠做到的事情，比如將物件從貨架取出或其放入那些棕色的盒子，再把垃圾袋、筆和書籍帶回家。能夠完成此類分揀任務的機器人可以提升亞馬遜的效率，使其更少地依賴於員工。

自從在2012年以7.75億美元收購KivaSystems，亞馬遜就沒有停下投資智能化倉儲物流的腳步，同時，也讓人們看到電子商務領域正在進行的全面轉型。

如今，既想進軍電子商務，又不願在自動化和效率上改變運作模式的零售商已幾乎不存在。2016年，物流倉儲機器人的全球銷售額達到了19億美元，根據研究公司Tractica的預測，到2021年之前，其市場將高達224億美元。而以去年4萬台物流倉儲機器人的出售量，預計2021年的出售量將達到62萬台。

為了找到更好的機器人解決方案，亞馬遜又一次舉辦機械分揀挑戰賽。7月27日，該比賽在日本名古屋舉辦，並作為今年的機器人行業大賽RoboCup的一部分。參賽隊伍需要先拿起毛巾、馬桶刷等物品，然後將其移入儲存箱和儲存盒中。表現最優異的參賽者將從獎池中拿走全部250,000美元的獎金。

尋找潛在解決方案

兩年前，亞馬遜已經舉辦過這類賽事。今年，亞馬遜修改了規則使比賽更加困難。澳大利亞卓越中心的機器人視覺小組負責人JuxiLeitner說：我認為，這更加符合真實的倉庫環境，機器人使人們致力於完成他們需要解決的問題，在不需要僱用任何的人的情況下保持其競爭力。

與去年相比，難度在於設定的機器人工作空間更小，這些機器人需要處理一些左右相鄰或者上下相鄰的物體。更大的挑戰在於，機器人在比賽回合中處理的半數物體在比賽開始前30分鐘才會被展示出來。

這對於參賽隊伍來說，是一個頭疼的問題，但是這更符合亞馬遜倉庫的內部條件，抓取機器人需要在這種情況下迅速學習。「物流中心每天要接受好幾萬件的新物品，」MIT的機器人專家AlbertoRodriguez表示，他是幫助亞馬遜設計競賽的顧問委員會的一員。參賽隊伍需要開發一個工作流，將新物品不同角度的圖像提供給機器學習軟體學習，從而使機器人在半小時內了解如何抓取一些它從未見過的物品。

即使如今亞馬遜願意引入機械臂，在機器人領域，操縱物體仍然存在一個最困難的問題。正如布朗大學教授StephanieTellex所說：多數情況下，大部分機器人都無法拾起大部分物品。對機器人編程，使其拾起少量的物體並不困難，但如何使機器人可靠地處理多種物品且快速適應新的物品，這一問題至今尚未解決。

面對如此多的問題尚待解決，該競賽將儘可能地完全展示研究思想以及機器人的問題，從而使機器可以更快地掌握技能。參賽者將會展出各種形狀的機器人及其策略，且不可避免地會有修復和調整。資深參賽者Leitner表示，「有很多的創新型想法正在誕生，但仍舊有很多需要改進的地方。」

許多隊伍在工業機械臂上加入機械爪。來自Leitner團隊、被稱為Cartman的機器，是機械龍門架樣式，可以沿著直線軌道移動機械爪和吸盤，就像3D印表機移動其列印頭一樣。

由Rodriguez帶領的麻省理工和普林斯頓聯合小組，正在測試一種新的賦予機器人觸感的方式。在不進行思考的情況下，人們是通過指尖的觸感來適應如何抓取或移動物體，但工程師們無意中發現了一種讓機器人知道它們在做什麼的方法。該團隊使用了一種被稱為GelSight的新方法，通過機器人內部的微型攝像機追蹤其手指表面的橡膠膜，該方法的基礎是橡膠膜在碰撞影響下的形變。

除了在名古屋展出的創新想法，亞馬遜也許還保留了一些部署機械分揀器的方法。「只有簡化條件，才能實現機器人的分揀。」NimbRo團隊負責人SvenBehnke說，他在去年的比賽中獲得第二的名次。

如果倉庫中全是間隔一致的箱形物體，那麼機器人可以幫助你，但是這種情況與亞馬遜倉庫的真實情況相去甚遠，亞馬遜倉庫儲存放著數百萬種不同的物品。LocusRobotics創始人兼董事長BruceWelty表示，「（參加這樣的比賽）你會深受觸動，但是機器人還遠不能完成我們需要做的工作。」LocusRobotics使輪式倉庫機器人可以運送由人類所挑揀的物品，Welty認為，未來包括其公司研發出的機器人，不會與人類競爭工作，而是填補空缺的工作。

而對於這些比賽任務的解決方案何時能夠實現商業化，麻省理工學院的Rodriguez認為還需要5年時間。

機器人應用於物流領域漸成趨勢

事實上，由於較早布局，亞馬遜創始人貝索斯一直認為，其競爭對手都會落後亞馬遜幾年。2012年，亞馬遜購買Kiva更多的是一個防禦性舉措，目的是改善公司的訂單管理。Kiva是倉儲物流解決方案的領先供應商，包括Staples、Walgreens和Gap等大型公司在內的競爭對手，也應用了Kiva的技術。在亞馬遜購買之後，這些公司被動失去了功能上的支持。

由此，Kiva被收購所留下的空白，使得一些機器人公司開始將目光瞄準物流業的應用方向，將智能化倉庫的目標向中小型零售商推廣。

LocusRobotics一位發言人稱：這是一個對產品、定製、客戶服務和送貨速度要求越來越高的亞馬遜時代。為了在這個時代保持競爭力，較小的公司必須重新考慮業務策略與解決方案。

作為後Kiva生態系統中新出現的參與者之一，Locus正在為其產品尋找能夠快速成熟的市場。它的客戶包括QuietLogistics，該公司每年會為Zara、Bonobos和Glossier等品牌提供超過10億美元的電子商務訂單，以及DHL供應鏈。

除此之外，還有一些公司正通過產品為零售商和訂單分揀中心提供靈活的定製化解決方案。成立於2014年的分揀機器人公司fetchRobotics，在今年4月，推出了兩款大型物流載貨搬運機器人，其中一款能夠搬運500公斤的有效載荷；inVia曾在2016年8月宣布推出世界上第一個「貨物到箱」機器人系統，目標是轉變電子商務供應商和倉庫的材料處理方式。

在電子商務仍然高速運轉的今天，倉儲物流業向智能化的轉變勢在必行，也為機器人領域帶來更大的市場空間。

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