机器人的新革命——自主移动机器人(AMR)

Swift 是一种自动移动操纵机器人(AMMR),其功能有点类似于人工订单拣选器,在仓库过道中移动,找到合适的产品,取出放到手提袋中,然后将其运到下游进行包装和运输。本文图片来源:RIA

作者 | Laura Moretz

由于在移动性和地图技术方面获得的进步,自主移动机器人(AMR)正在诸如医院、仓库和工厂等应用场景中和人类协同工作。

在仓库、医院和工厂环境中,有些任务可能会使工人承受反复的压力伤害或疲劳,这些任务正逐步由移动机器人执行。自主移动机器人(AMR)可以在工厂中执行负重任务,在医院中运送餐食、药品和衣物,还可以从仓库货架中选择产品并运输到指定位置。在某些情况下,AMR 可以填补由于人员缺乏而导致的岗位空缺,而在另外一些情况下,它们则会与人类协同工作。

机器人制造商正在将更好的地图系统集成到AMR 中,以在工作场所中创建最优路径;配置更好的传感器,来保护在同一场所中与AMR协同工作的人,并找到为AMR 充电的最佳方法。

与人和谐共处的机器人

在医院环境中,Aethon 公司的TUG 机器人可以运送餐食、药品和亚麻布等。Aethon 高级副总裁Peter Seiff 说:“从很多方面来讲,运营医院就是运营一座微型城市,患者有很多需求。”Aethon 使用脚本语言编程,将TUG 设置为与人和谐共处。匹兹堡大学医学中心就使用了27 台Aethon TUG 机器人。

Seiff 希望建筑师和业主在设计医院和旅馆时,能对AMR 进行规划,以优化AMR 和人类的活动空间。如果使用机器人带走旧亚麻布并提供新的亚麻布,医院就不再需要洗衣槽和亚麻储藏室。此外,占地面积也会降低。

TUG 机器人很少需要人工备份,但如果需要也没关系,Aethon 拥有一个云命令中心,可以远程指导机器人,并为公司的800 个TUG更新软件。Seiff 说,指挥中心可以远程解决Aethon 机器人97%的问题,而无需现场支持。

自主移动机器人使用由Kaarta 移动3D 扫描仪创建的点云作为主地图,在杂货店和其它零售商店进行智能导航。使用Kaarta Stencil 系统,只花费不到1 小时的时间,就完成了对这个60,000 平方英尺商店的3D 扫描。

帮助解决工人短缺问题

Waypoint Robotics 公司的首席执行官兼联合创始人Jason Walker 认为,由于雇主招不到足够的工人,因此对AMR 的需求不断增长。Walker 说:“我们的价值观是:为我们认识、信任和爱的人提供更好的工具。”

Waypoint 的AMR 运达现场后就可以开始工作。不需要工程师花费数周时间准备,就可以快速上手。它们在工厂里行驶一次,然后就可以绘制出一张地图用来指导未来在工厂中的行动。Waypoint 的Vector(具有300 磅和600 磅的有效载荷)和MAV3K(最多可以承载3,000 磅)两款机器人可以高效地移动物料。MAV3K 可以移动托盘和装载大量物料,非常适合使用大重量的移动操作。但它不是叉车,因此不能单独使用。

Walker 说,未来AMR 的发展趋势将具有更多的协作和集成。“我们已经搭建好系统,易于与各种第三方系统集成并相互操作。”他设想来自多个制造商的AMR 共同协作完成任务。通过与Wibotics 合作,Waypoint 采用了一种名为EnZone 的无线充电方法:在工作场所的多个地点使用射频充电。只要接收天线距离发射天线约一英寸,它就会以满功率充电,全天都可以充电。

Waypoint 正将Enzone 产品出售给其它公司。Walker 说:“我们之所以这样做,是因为希望在机器人领域创建一个生态系统和标准:所有人都能使用同一种无线充电。相较于死守我已经获得的蛋糕,我们更愿意将这块蛋糕做大做强。”

进行更多思考的AMR

IAM Robotics 创始人兼首席技术官TomGalluzzo 表示,IAM 致力于帮助公司在仓库中选检、包装和运输长尾库存(即少量库存的物品)。IAM 的Swift 机器人可以定位商品,使用Flash 读取SKU,抓取包装并进行移动。它由Swift Link 服务器控制,该服务器与现有仓库管理服务器集成在一起。

IAM 公司的第一个客户是Rochester 药店,这是一家大型药房合作社,需要使用自动化才能在前一天晚上完成第二天需要交付的订单。Galluzzo 说,IAM 正在与多个公司进行合作,既有零售商,也有健康和美容公司。

Galluzzo 预计,“随着机器人功能被要求变得更加复杂,就实施速度而言,可能会有所放缓。" 他说,在目前的技术下,AMR 有潜力完成多达80% 的思考。这样,就可以将人解放出来,将精力更多的放到思考运营等具有更高价值的活动上去。”

MAV3K 是最大移动重量为3,000 磅的全向自主移动机器人,可以在工业环境中使用。

利用更快、更准确的地图

成立于2015 年的Kaarta 公司,致力于创建实时3D 地图。首席执行官Kevin Dowling 说,我们基本上是在回答机器人的两个问题。一是:我周围是什么?哪个是地图?然后是,我在哪里?他说,“客户在零售和工厂环境中将Kaarta软件用于AMR。我们只占整个市场的一小部分,但是非常重要的一部分。”

建筑行业中的某些客户,使用安装在AMR腿上的Kaarta 设备来绘制复杂地形图。数据被上传到Kaarta 的云中并进行处理。Kaarta 可以创建供机器人使用的地图,该软件也可以安装在机器人内部。

除了将Kaarta 系统连接到AMR 之外,还可以将其连接到手持设备上,在空间中移动就可以创建地图。Dowling 说:“大型的沃尔玛商场大约需要花费3 个小时才能完成地图绘制。之后会进行一些后期处理,但是可以减少现场时间。”该系统还可以连接到无人机以创建地图。

远程控制让人更安全

2018 年,Fort Robotics 将其业务分开,以专注于完善和提供AMR 的远程安全控制解决方案。

Fort 产品营销总监Daria Duda 表示,该公司设计了无线急停和远程安全控制系统,以防止AMR与人类进行危险的互动。该公司在建筑、农业和仓储市场中销售这些控制系统。“人们始终需要控制自动化或移动机器人。”她说。远程控制技术可以在现有的远程控制系统中实现,也可以通过单独的控制来实现。

移动机器人已经具备了抬起、运输、拾取、打包、感知障碍物以及停止以避免碰撞的能力。来自不同制造商的移动机器人逐渐开始协同工作以完成任务,开发人员队伍也在现有技能的基础上持续发展。随着能力越来越强,越来越多的AMR 会根据自己的思考执行任务,人类员工会继续对其进行监督。开发人员将充分利用现有优势,不断改善机器人协作。

关键概念: 

■ 如果有足够的空间和运行能力,自主移动机器人可以与人类协同工作,改善运营。

■ 可以对移动机器人进行编程,以在狭窄的空间,例如杂货店和零售店,进行导航。

思考一下: 

您将在哪些应用中使用移动机器人?

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