机器人变得更加独立自主

当这些机器人在一起工作但又分开工作时，系统可以确定在任何给定时间，哪个机器人处于按顺序检索下一个箱子的最佳位置。停机时间几乎被消除了，因为如果一个机器人被困住或需要充电，附近总会有另一个机器人。电池充电也是自动的。

这种自主权来自于先进的车队管理软件。

位于印第安纳波利斯的全球物料搬运和机器人系统集成商Bastian Solutions LLC的移动机器人经理Joe Zoghzoghy说:“这就像两个大脑。”“一个大的大脑控制着所有的机器人，每个机器人都有一个较小的大脑，用于来回交流。自主权来自于更大的大脑，即主控制或仓库控制系统，它负责协调(每个机器人运输车辆之间的)移动。然后，车辆上处理低级控制(例如驾驶和导航)的大脑更小。”

这就是蜂群效应。大脑较小的移动机器人相互协调，并与大脑较大的移动机器人一起完成某些任务。总部位于新泽西的Opex公司的Perfect Pick商品到人系统也表现出类似的蜂群效应。这款名为iBOT的机器人送货车成群结队地向有人值守的订单履行站运送货物。

巴斯蒂安公司先进技术总监德里克·克里布利(Derek Cribley)表示，随着市场上各种自主机器人运载系统的出现，每种系统都有其优势和优势。标准范围从不同的传输速率和有效载荷能力，到不同的存储密度。Bastian与客户合作，为他们的特定解决方案选择最佳技术。他说，最新一代的机器人运输系统提供了更大的灵活性和效率。

“Servus系统是一家奥地利公司，”克里布利说。“他们已经在欧洲安装了15到20个系统。我们现在正在实施前两个系统进入美国市场。Servus系统是我见过的第一个能够在过道内外工作的系统。它不仅能够自动存储检索，还可能取代其他技术，如输送系统或转移车辆，将产品更直接地送到工作区域。”

Servus系统的核心是自主机器人载体(ARC)，它可以离开通道，沿着仓库设施周围的弯曲轨道前进。它甚至可以配备一个机载机械臂，以便在飞行中拾取物品。

克里布利对这个想法特别感兴趣。“它可以在运输的同时进行工作。你真的可以减少你的周期时间。”

巴斯蒂安正在将这一想法进一步推进，并致力于将六轴工业机械臂结合到高载荷移动机器人上的原型。稍后将详细介绍这个下一代解决方案。

机器人协助挑选

内部物流解决方案将人类与工业机器人组合在一起，实现人与机器之间的直接合作，无需安全围栏。自动物品挑选(AIP)将瑞士日志的自动货物到人仓库系统(如CarryPick和AutoStore)与机器人挑选站结合起来，以协助人类工人挑选任务。机器人采摘是由安装在移动平台(flexFellow)上的库卡LBR iiwa机械臂执行的，该平台被手动推到采摘站的位置。

Swisslog AG机器人解决方案产品经理Kirt Laeske说:“我们把所有东西都集成到一个工作站中，我们可以把它放在现有的人工采摘工作站中。”“只要把它插在一个人站着的地方，就能帮助他工作。”

这一过程首先是一个机器人搬运工提取一个垃圾桶，并将其送到拣选站。每个箱子有三到四个隔间，里面装着不同的物品。视觉引导的机械臂找到正确的物品，从垃圾箱中取出，并将其放在指定的区域，由人类拾取者进行进一步处理。机器人捡垃圾桶技术已经取得了长足的进步。

Laeske表示:“我们通常处理10到10万个不同的sku。“这种视觉必须是智能的，能够检测出以前没有教过的东西。现在，我们正在测试一种能够挑选和放置各种sku的夹具。”

他说，该系统结合了二维视觉和三维扫描。但真正的“魔力”在于机械臂。库卡LBR iiwa轻型机器人具有运动冗余的7轴臂，具有出色的灵活性，设计用于在狭小空间和与人类合作者近距离工作。LBR在所有7个关节处都有力扭矩传感器，使其非常敏感。

Laeske说:“当它接触到东西时，它会有感觉。”他解释了这是如何帮助机器人找到垃圾桶里的物品，并与人类同事并肩安全操作的。“如果出现故障，工人可以触摸机器人，用手移动它，做修正，再触摸它，机器人将继续工作。LBR iiwa开辟了人机界面的新领域。”

Laeske说:“无论是自动物品提取，还是CarryPick机器人，还是机器人卸货，我们都不是为了销售机器人而开发这些机器人解决方案。”“我们正在创建这些解决方案，因为我们希望通过添加机器人技术，使我们的内部物流解决方案更好、更有竞争力。”

这与亚马逊进军机器人世界的方式相差不远。他们并不是唯一的大玩家战略机器人收购在这个快速发展的物流领域。

机动性和自主性

IAM Robotics公司开发了一款名为Swift的移动采摘机器人，该机器人将自动移动车辆与视觉引导机器人手臂结合在一个集成系统中。

IAM Robotics成立于2012年，总部位于宾夕法尼亚州的匹兹堡，联合了来自卡内基梅隆大学(CMU)的三名研究工程师。该公司创始人兼首席执行官汤姆•加卢佐、硬件主管弗拉基米尔•奥特曼和首席软件架构师里奇•霍顿正致力于将移动拾取变成现实。

“甚至在CMU之前，我就在研究自动地面车辆和无人驾驶汽车，在自动导航方面有很多经验，”Galluzzo说。“但后来在CMU，我们开始为国防部做一个自主操纵的项目。我们对自己完成某些任务的能力感到惊讶，尤其是拿起物体并四处移动的时候。”

Galluzzo开始寻找工业中容易摘到的果实，在那里他可以找到自动操作的应用。这家初创公司在成立的第一年进行了广泛的市场研究。

“我们与许多业内高管进行了交谈，并得到了很多认可。每个与我们交谈过的人都说，‘是的，我们昨天就想要这个产品!’”加鲁佐说。“这是我们5年来的梦想，但这个行业已经梦想了几十年，把机器人手臂放在移动agv上，让它们在配送中心内做有用的日常工作。现在它就在这里。”

总部位于硅谷的智能机器和机器人加速器Comet Labs的风险投资进一步证实了这一点。IAM Robotics仍处于种子资金阶段，正在接受试点项目客户，并启动初始测试部署。他们有一个优先合作伙伴计划，为早期采用者提供额外的激励。

加卢佐说:“我们有一个租赁合作伙伴，与我们合作，为客户提供机器人融资。”“这可以带来非常快的投资回报，尤其是当你建造的机器人可以像人一样快地工作时。我们的第一个客户是罗切斯特药物合作公司(RDC)，所以我们将在今年夏天将该系统部署到制药设施中。”

该机器人的其他潜在应用包括健康美容、食品杂货和电子商务市场的仓库配送和订单履行。

IAM Robotics公司的技术使用深度感应摄像头进行导航。为了机动性，它使用了两个中心驱动轮周围的脚轮，这都是覆盖的安全。它有一个可更换的充电电池，续航时间约为10小时，因此只需将用完的电池更换为充满电的电池，系统就可以全天候运行。车载HMI显示器显示电池电量警告，以及其他关键状态元素。

协同移动采摘机器人

机械手是FANUC LR Mate 200iD六轴臂，由与移动底座相同的视觉技术引导。Swift使用同样的深度感应摄像头来检查周围环境以避免碰撞。如果感知到有人或其他阻碍安全移动的障碍，移动底座和机械臂都会减速，然后停止。

该系统依赖于一种名为Flash的正在申请专利的3d产品扫描仪，该扫描仪也是由IAM Robotics公司开发的，它可以记录条形码、产品尺寸、重量和用于挑选的物品的3d特征。采摘机器人必须首先“学习”每件物品的样子以及如何抓住它。然后，它使用名为RapidVision的机载软件，使Swift能够识别它试图挑选的物品。

“系统的智能和自主能力都是由软件驱动的，”Galluzzo说。“该系统实际上连接到远程平板电脑和移动设备，这样它就可以向这些设备发送数据，让人们知道它需要帮助。

他补充道:“我们并没有将人们完全排除在外。”“我们只是在尽量缩短人为干预的时间间隔。”

货架上的物品也必须摆放得相当有条理，这样机器人才能安全地抓取物品。

“我们分而治之，”加卢佐说。“我们寻找与机器人兼容的库存比例高的仓库。我们让人们做他们擅长的事情，比如处理易变形的物品，比如衣服，我们让机器人做他们擅长的事情，比如拣刚性的盒子和瓶子。

“在这个市场上，人体工程学的优势是我们客户心中的关键。由于电子商务的指数级扩张，没有足够的人来做这项工作。因为机器人做了所有的提升工作，这使得工作更容易。它向下弯曲，向上伸展，一整天都是这样。现在，一个人不仅被升级为采摘者，还被升级为机器人的管理者。”

通过自动化采摘和运输过程，这些移动机器人具有收集视频和图片的能力，并跟踪产品的运动。再次，为工业4.0做好准备。

Galluzzo说:“通过在制造和分销设施中拥有基本上可以作为数据收集器的机器，连接设备，你现在拥有了前所未有的收集和管理数据的能力，这是你只有人走动时所不具备的。”“现在我们几乎可以把整个设施变成一个视频游戏风格的指挥和控制中心。我不需要花5到10分钟的时间走遍我的工厂，看看是否有什么东西在货架上，我只需要从机器人的实时视图中调出一张图片。”

大载荷移动机械手

一种新型的自由漫游移动机械手将能够挑选和运输各种尺寸和有效载荷的物品。他们正在成为仓储物流和订单履行的新面孔。

在今年6月的Automatica上，奥托汽车公司(Otto Motors)和日本机器人制造商安川电机(Yaskawa Motoman)合作，公布了他们将更大的Otto 1500移动汽车与机载六轴机器人相结合的研发成果。

Bastian Solutions正在与西南研究所(SwRI)合作，开发自己的移动机械手品牌。Joe Zoghzoghy表示，这项技术终于成熟到可以建造这类系统了。与此同时，随着配送和履行中心之间对更快的周期时间和更高的吞吐量的竞争加剧，对移动机械手的需求也在上升。

Zoghzoghy说:“这些系统与其他移动机器人和穿梭系统的区别在于，它们能够一次完成多个订单。”“我们自主研发了AGV系统。我们从机器人供应商那里得到的手臂。船上的其他一切都是我们自己定制的。”

他说，这些系统运行在ROS开源软件上，巴斯蒂安正在与SwRI的ROS开发人员密切合作。开源软件平台意味着设计更改的更大灵活性，这可能是一个巨大的优势。

佐佐格说:“不管出于什么原因，如果我们需要一个不同的手臂，比如我们需要一个更大的机器人，或者客户对某个机器人制造商有偏好，我们可以更换手臂，而不需要为特定的供应商进行软件开发。”“ROS在某种意义上为我们提供了模块化，因此我们可以使用任何类型的机械、电气或电子系统，并将其集成到我们的解决方案中。过去的关键术语一直是“货对人”。我们认为下一个合乎逻辑的步骤将是让机器人(操纵器)像人一样处理货物。”

随着“机器人到商品”时代的到来，内部物流的面貌正在我们眼前发生变化。随着越来越多的制造商升级自动化并改善供应链，自由漫游的移动机器人将产生蜂群效应。

Tanya M. Anandan是特约编辑机器人工业协会(RIA)和机器人在线．RIA是一个非营利性行业协会，致力于通过机器人技术和相关自动化提高北美制造业和服务业的区域、国家和全球竞争力。这篇文章最初出现在RIA网站上．RIA是先进自动化协会(A3)．A3是CFE Media的内容合作伙伴。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

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参见下面链接的关于ROS和其他机器人技术发展的其他故事。

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请参阅下面链接的有关机器人远程呈现的文章。

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