市場(chǎng)的變化要求機(jī)器人實(shí)現(xiàn)快速部署和遷移，超大規(guī)模調(diào)度，人機(jī)高效協(xié)同，當(dāng)AGV不再足夠適用于全新的物流業(yè)務(wù)需求，AMR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
當(dāng)物流行業(yè)走向迅猛發(fā)展的增速期，市場(chǎng)正在向物流環(huán)節(jié)提出多、快、好、省的全新要求。總的來(lái)說(shuō)，高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比是所有物流環(huán)節(jié)機(jī)器人企業(yè)不得不應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。
而AMR模式正在幫助粗放、擴(kuò)張性的初級(jí)物流環(huán)節(jié)過(guò)渡到精細(xì)化、高效化、柔性化的物流運(yùn)作模式。12月2日，在尋找科創(chuàng)英雄·產(chǎn)業(yè)機(jī)器人第二季線(xiàn)上直播中，凱樂(lè)士科技集團(tuán)副總裁白紅星進(jìn)行了題為《AMR如何用AI實(shí)現(xiàn)高柔性、高可靠性及高性?xún)r(jià)比？》的線(xiàn)上分享。
在本場(chǎng)線(xiàn)上分享中，凱樂(lè)士科技集團(tuán)副總裁白紅星圍繞三大問(wèn)題進(jìn)行了分享延展：“什么是AMR？AMR運(yùn)用了那些AI技術(shù)？”
“當(dāng)前的物流行業(yè)痛點(diǎn)有哪些？為什么要實(shí)現(xiàn)高柔性、高可靠性及高性?xún)r(jià)比？”
“AMR的AI技術(shù)如何幫助客戶(hù)打造高柔性、高可靠性及高性?xún)r(jià)比的物流模式？”
白紅星提到，市場(chǎng)的變化要求機(jī)器人實(shí)現(xiàn)快速部署和遷移，超大規(guī)模調(diào)度，人機(jī)高效協(xié)同，當(dāng)AGV不再足夠適用于全新的物流業(yè)務(wù)需求，AMR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。他提到，當(dāng)下AMR技術(shù)正在結(jié)合著AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的進(jìn)步，智能優(yōu)化算法調(diào)度技術(shù)、感知識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、萬(wàn)物互聯(lián)的技術(shù)正在為AMR機(jī)器人賦能。
01 AGV為什么會(huì)被AMR替代？
AMR是從AGV技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。
傳統(tǒng)AGV的部署方式，機(jī)器在提供服務(wù)之前就已被定義好了，多機(jī)協(xié)同的規(guī)模往往容易受到調(diào)度系統(tǒng)限制。在AMR的場(chǎng)景中，地面上的二維碼不見(jiàn)了，機(jī)型豐富了起來(lái)，并且機(jī)器之間也是可以進(jìn)行協(xié)作的，每種機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)多種功能的使用，比如做托盤(pán)的存取、搬運(yùn)、貨到人、貨到機(jī)械手、人機(jī)協(xié)同等等。AMR根據(jù)業(yè)務(wù)需要還可以靈活變換貨到人、訂單到人等不同功能。AGV為什么變成了AMR？這背后其實(shí)是市場(chǎng)在產(chǎn)生各種變化。首先，市場(chǎng)變化上，物品種類(lèi)越來(lái)越多，客戶(hù)定制化、訂單碎片化越來(lái)越普遍，物流業(yè)務(wù)的形態(tài)越來(lái)越豐富且不確定性。這些不確定性帶來(lái)的結(jié)果是，機(jī)器人在剛剛投產(chǎn)的時(shí)候曾預(yù)設(shè)好的功能、訂單結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程很可能隨著后期客戶(hù)的業(yè)務(wù)發(fā)展發(fā)生新的變化。這就要求物流設(shè)備系統(tǒng)具備高柔性，越來(lái)越靈活，能夠快速適應(yīng)各種不同需求。其次，配送效率要求越來(lái)越高。原先的批發(fā)模式和分銷(xiāo)模式是以周為單位的，但是到了電商模式下，配送效率開(kāi)始以日為要求，而社區(qū)電商前置倉(cāng)的要求甚至?xí)孕r(shí)、分鐘來(lái)計(jì)算。這就要求物流信息系統(tǒng)越來(lái)越智能、設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行效率越來(lái)越高，且不能停擺。最后，另外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。雖然人工越來(lái)越貴，但在激烈的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)下，每個(gè)物流運(yùn)營(yíng)方都希望自己的運(yùn)營(yíng)成本越來(lái)越低。這就要求物流設(shè)備具備高柔性，越來(lái)越靈活，能夠適應(yīng)各種不同的需求，另外還要形成規(guī)模化，且自動(dòng)化程度越來(lái)越高，前期投資和后期運(yùn)行要求極致高性?xún)r(jià)比。總的來(lái)看，市場(chǎng)的變化對(duì)AGV系統(tǒng)提出了更高的要求——
“要求機(jī)器人實(shí)現(xiàn)快速部署和遷移，超大規(guī)模調(diào)度，人機(jī)高效協(xié)同?！?/strong>
為了呼應(yīng)市場(chǎng)這三大需求，AMR機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。
我們可以從二者在實(shí)時(shí)部署、調(diào)度規(guī)模和人機(jī)協(xié)同三個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比。
實(shí)施部署方面，AGV對(duì)場(chǎng)地實(shí)施部署要求高，并且不容易隨時(shí)調(diào)整。AMR不需要貼碼，場(chǎng)地適應(yīng)性高，可以在一天內(nèi)完成部署，并且如果場(chǎng)地發(fā)生變化，AMR能夠靈活變換和進(jìn)行增減。調(diào)度規(guī)模方面， AGV主要通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的集中調(diào)度，隨著AGV的數(shù)量變多，整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的計(jì)算復(fù)雜度將指數(shù)倍增，并且由于現(xiàn)場(chǎng)是需要實(shí)時(shí)調(diào)度的，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求非常高，一旦無(wú)法跟中央服務(wù)器通訊，AGV就只能呆在原地并報(bào)警，讓人去解決問(wèn)題。而AMR可以做到分布式調(diào)度，理論上是無(wú)規(guī)模上限的。
人機(jī)協(xié)同方面，傳統(tǒng)的AGV要盡量減少人和AGV的交叉領(lǐng)域，這需要AGV在交互點(diǎn)設(shè)計(jì)安全圍欄、電子圍欄等等，但AMR可以隨時(shí)隨地進(jìn)行人機(jī)的交互。
02 AI技術(shù)是怎樣賦能AMR機(jī)器人的？
AMR的發(fā)展也同樣在依靠著AI技術(shù)在進(jìn)步，AMR上集結(jié)了感知識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、萬(wàn)物互聯(lián)的技術(shù)。把這些技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，人工智能技術(shù)在AMR的應(yīng)用上主要存在于三個(gè)層次。
第一個(gè)層次——計(jì)算智能。
計(jì)算機(jī)通過(guò)借鑒人的經(jīng)驗(yàn)、自然規(guī)律等，實(shí)施這種禁忌搜索、模擬退火、粒子群、蟻群、遺傳等智能優(yōu)化算法，更智能地處理任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等復(fù)雜計(jì)算工作。通過(guò)攝像頭、雷達(dá)、麥克風(fēng)等各類(lèi)傳感器，獲取外界的環(huán)境信息，再通過(guò)圖像識(shí)別、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)，將感知到的信息加工處理形成結(jié)果（如識(shí)別、定位等），成為后續(xù)操作執(zhí)行的依據(jù)。在感知智能的基礎(chǔ)上，與業(yè)務(wù)需求緊密配合，實(shí)時(shí)調(diào)整各類(lèi)AMR（包括潛伏式AMR、料箱存取AMR、復(fù)合機(jī)械手AMR、叉車(chē)AMR等等）的具體動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)這種高性能、高效率、高并發(fā)、低風(fēng)險(xiǎn)、低成本的物流執(zhí)行。
在不同層次上，我們也做了很多具體的工作。
計(jì)算智能上，我們通過(guò)AI智能算法讓AMR實(shí)現(xiàn)更高性能和更快速的路徑規(guī)劃。比如我們改進(jìn)A*算法，傳統(tǒng)A*算法沒(méi)有太考慮多臺(tái)AMR之間的相互影響，我們改進(jìn)后使它可以動(dòng)態(tài)的根據(jù)區(qū)域內(nèi)的車(chē)輛運(yùn)行實(shí)時(shí)車(chē)身情況，進(jìn)行車(chē)輛路徑的規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)路徑方向的動(dòng)態(tài)變換，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)避障，減少轉(zhuǎn)彎數(shù)量、最小化路徑?jīng)_突數(shù)量及整體并行的執(zhí)行時(shí)間。
計(jì)算智能用于AMR調(diào)度系統(tǒng)會(huì)為機(jī)器人帶來(lái)三大方面的幫助。
在同一個(gè)地圖中，兼容不同品牌、種類(lèi)的機(jī)器人；另外還支持二維碼車(chē)型、SLAM車(chē)型、托盤(pán)車(chē)型、料箱車(chē)型等多機(jī)型協(xié)同統(tǒng)一調(diào)度。
在路徑規(guī)劃、負(fù)載均衡、最優(yōu)任務(wù)匹配、作業(yè)優(yōu)化等方面智慧協(xié)同；支持1000臺(tái)以上的各類(lèi)機(jī)器人的高效協(xié)同。我們采用這種模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)產(chǎn)品，提供規(guī)劃、實(shí)施、運(yùn)維一站式系統(tǒng)解決方案；另外在部署的時(shí)候，只需要通過(guò)更新地圖就能夠讓項(xiàng)目快速落地。
感知智能用于AMR調(diào)度系統(tǒng)帶來(lái)的幫助也很明顯。感知智能最典型的是SLAM導(dǎo)航，包括激光SLAM和視覺(jué)SLAM。綜合智能應(yīng)用于AMR調(diào)度系統(tǒng)的最終的目的，是實(shí)現(xiàn)高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比的AMR解決方案。
高柔性方面，主要是可以適應(yīng)各種場(chǎng)地和布局，快速部署和調(diào)整；兼容不同業(yè)務(wù)需求。滿(mǎn)足多種模式混跑；區(qū)域、設(shè)備、流程等均可快速柔性擴(kuò)展。高可靠性方面，主要是實(shí)現(xiàn)了環(huán)境感知、柔性適應(yīng)和降低故障率；系統(tǒng)遠(yuǎn)程采集設(shè)備健康度，并推送維養(yǎng)方案；熱插拔互備，單機(jī)故障不影響整體系統(tǒng)運(yùn)行。高性?xún)r(jià)比方面，主要是智能調(diào)度、人機(jī)協(xié)同提高系統(tǒng)整體性能；快速部署與高可靠性降低實(shí)施、運(yùn)維成本；功能靈活調(diào)整，降低發(fā)展切換成本。最后我們也介紹一下，凱樂(lè)士的AMR解決方案的6大優(yōu)勢(shì)： 
首先我們掌握了核心技術(shù)，從最底層的二維碼技術(shù)、激光SLAM技術(shù)、視覺(jué)SLAM技術(shù)、嵌入式控制、自主定位和導(dǎo)航等等全部都是自主研發(fā)的。
自研能力使得我們更能貼近客戶(hù)的應(yīng)用需求，并且進(jìn)行一定的定制工作。設(shè)備的穩(wěn)定性高是可靠性的體現(xiàn)。組件模塊化程度高，對(duì)結(jié)構(gòu)的依賴(lài)性會(huì)比較低，可以快速適配不同的車(chē)型。拓展性能更高，可以配備多種的通用總線(xiàn)，可按需增減外設(shè)和傳感器。另外我們視覺(jué)傳感器信息量大，可以按需去開(kāi)發(fā)視覺(jué)應(yīng)用。當(dāng)然，我們的產(chǎn)品在部署時(shí)間上也更短，且施工周期非常短。最后通過(guò)人工智能的應(yīng)用，使得凱樂(lè)士的整體解決方案也具備非常高的性?xún)r(jià)比。
03 提問(wèn)環(huán)節(jié)
Q：未來(lái)機(jī)器人的價(jià)格能打到多低？A：隨著高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比的AMR技術(shù)發(fā)展，一些主流車(chē)型將普及。當(dāng)年產(chǎn)量和銷(xiāo)量達(dá)到數(shù)十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)臺(tái)時(shí)，價(jià)格門(mén)檻將進(jìn)一步降低。Q：您認(rèn)為遠(yuǎn)期看機(jī)器人行業(yè)會(huì)是一家獨(dú)大還是細(xì)分為王？A：不會(huì)一家獨(dú)大，熟悉物流裝備行業(yè)的都知道，叉車(chē)行業(yè)發(fā)展了這么多年，也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)一家獨(dú)大。AMR中，有處理托盤(pán)的、處理料箱的、主打存取的、主打搬運(yùn)的等等，另外也有不同地域?qū)傩院托袠I(yè)屬性。所以說(shuō)，一家獨(dú)大是不太可能的。但是，大眾車(chē)型和小眾車(chē)型的分支中，大眾車(chē)型往往更容易誕生一批巨頭。在一些細(xì)分領(lǐng)域一定會(huì)有一些做得特別好、利潤(rùn)也不錯(cuò)的企業(yè)打出一片天地。當(dāng)然，這些小眾車(chē)型總銷(xiāo)售額不會(huì)太大，最后的巨頭應(yīng)該還是主打大眾車(chē)型的企業(yè)。Q：您認(rèn)為現(xiàn)在國(guó)內(nèi)AGV機(jī)器人發(fā)展最大的阻礙是什么？A：AGV交付成本非常高，有很多的非標(biāo)定制，針對(duì)單個(gè)項(xiàng)目有軟件開(kāi)發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)部署和調(diào)試成本。隨著AMR的到來(lái)，更加智能，柔性更強(qiáng)，也可以用更少的車(chē)型去滿(mǎn)足應(yīng)用場(chǎng)景需求，這樣一來(lái)就減少非標(biāo)定制的成本，同時(shí)在這個(gè)人工智能技術(shù)的應(yīng)用后，軟件開(kāi)發(fā)不需要單獨(dú)定制，軟件可以更加產(chǎn)品化和通用化。AMR將來(lái)一定會(huì)成為像掃地機(jī)器人一樣開(kāi)箱即用。Q：在官網(wǎng)上看到凱樂(lè)士做了12個(gè)場(chǎng)景，你們是怎么讓自己的機(jī)器人快速適應(yīng)新場(chǎng)景的？A：去抽象和提煉出他們的共性。比如說(shuō)處理的物料類(lèi)型，主要還是托盤(pán)箱式的和零貨啊，然后這些物料的物動(dòng)量的特征。比如有高頻的A類(lèi)，中頻的B類(lèi)，低頻的C類(lèi)，機(jī)器人的功能主要就是存取、搬運(yùn)、分揀。提煉出來(lái)之后就能夠發(fā)現(xiàn)不同場(chǎng)景之間的共性，再加上我們使用人工智能技術(shù)本身具備高柔性，在規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，考慮不同行業(yè)、不同場(chǎng)景的差異，就能夠完美匹配。Q：您認(rèn)為在什么情況下 AMR存取機(jī)器人可以替代穿梭車(chē)和堆垛機(jī)方案？A：智能的穿梭車(chē)也是一種AMR，只不過(guò)是在軌道上行駛的。AMR是否可以替代有軌道的AMR呢？我覺(jué)得不會(huì)完全替代，二者一定是并存的。有軌道的情況下，速度會(huì)更快，高流量、高吞吐量以及存取密度比較高的時(shí)候，還是穿梭車(chē)會(huì)更適合，但是在這個(gè)比較矮的樓層，流量要求比較低的情況下，AMR的柔性更好。就像現(xiàn)在汽車(chē)普及了，但是我們還是需要地鐵和高鐵。
Q：您覺(jué)得AMR的未來(lái)真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力在哪里？不單單只是和AGV相比，在整個(gè)物流領(lǐng)域而言的話(huà)？A：AMR代表的是一種智能的物流裝備，最大的競(jìng)爭(zhēng)力在于具有強(qiáng)通用性。過(guò)去講的是自動(dòng)化物流裝備，現(xiàn)在是智能化物流裝備。自動(dòng)化物流裝備時(shí)代，很多時(shí)候是專(zhuān)機(jī)專(zhuān)用，比如輸送機(jī)只管輸送，分揀機(jī)只管分揀，堆垛機(jī)負(fù)責(zé)存取。那AMR的通用性讓它可以跨越存取、搬運(yùn)、分揀的功能阻隔，可以用更好的產(chǎn)品去適應(yīng)更多的場(chǎng)景，更高柔性、更高可靠性、更高性?xún)r(jià)比，這是它的競(jìng)爭(zhēng)力所在。
Q：請(qǐng)問(wèn)凱樂(lè)士在垂直行業(yè)方案的復(fù)用性程度？比如應(yīng)用在A電商物流的方案，可以百分之多少?gòu)?fù)制到下一家同類(lèi)客戶(hù)？凱樂(lè)士如何為非標(biāo)場(chǎng)景提供相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品或方案？A：我們特別重視規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，基本上不會(huì)拿方案去套用，因?yàn)槊考铱蛻?hù)的庫(kù)存特征、訂單結(jié)構(gòu)都有區(qū)別，因此我們會(huì)基于嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。這一過(guò)程也在不斷的完善我們的調(diào)度系統(tǒng)，使得我們軟件產(chǎn)品的通用性更強(qiáng)。
Q：都說(shuō)AMR屬于第四代移動(dòng)機(jī)器人，您認(rèn)為未來(lái)會(huì)有哪些新的技術(shù)融合到移動(dòng)機(jī)器人里面？有沒(méi)有一些行業(yè)的技術(shù)方向苗頭？A：人工智能正在不斷融合進(jìn)來(lái)，我們可以重點(diǎn)關(guān)注如何去實(shí)現(xiàn)一些大眾車(chē)型的移動(dòng)機(jī)器人。除了當(dāng)前的爆款以外，應(yīng)該用第一性原理思考，比如如何實(shí)現(xiàn)底盤(pán)和上裝分離、快換，盡快形成每年數(shù)百萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)量的規(guī)模。
Q：本體機(jī)器廠商在市面上也有一些專(zhuān)注于機(jī)器人控制器等單個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)方案提供商，這類(lèi)企業(yè)的出現(xiàn)是否有可能大幅降低機(jī)器人的成本？
A：?jiǎn)苇h(huán)節(jié)的技術(shù)方案供應(yīng)商倒不是降低機(jī)器人的成本，而是降低了機(jī)器人供應(yīng)商的門(mén)檻，但是在降低成本方面并不明顯。以控制器為例，想適應(yīng)更多的客戶(hù)，就不得不做得更具備通用性，反而可能會(huì)增加成本。但對(duì)于本體廠商廠家自己做的控制器來(lái)說(shuō)，用在某一款機(jī)型上，只需要必要的功能和接口，反而成本會(huì)更低。要大幅降低機(jī)器人的成本，最關(guān)鍵的還是在于通用的車(chē)型或者是通用的底盤(pán)，降低成本的關(guān)鍵還是在于規(guī)模。
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