从十大创新产品看仓储机器人拣货路线演变

据统计，产品从原材料到成品，生产加工所占用的时间仅仅只有10%，而90%消耗在仓储、搬运、包装、运输、配送等物流环节中。拣选作业作为物流作业的重要内容，也是生产制造及其供应链过程中的重要作业形式。随着制造方式和组织形态的变化，自动化拣选技术也在不断推陈出新。

 

货架到人——Kiva引发的机器人拣选革命

 

物流机器人的拣选方式引起企业的高关注度还要从亚马逊收购Kiva systems公司后大量引入Kiva机器人实现拣选开始，以“货架到人”方式拣选的Kiva拣选技术一经推出，由于其大幅的效率提升，很快便得到市场的广泛认可，成为过去数年中最热的应用技术之一。

 

Kiva拣选技术是利用机器人顶部升降圆盘将货物举起，根据无线指令的订单将货物所在的货架从仓库搬运至员工处理区，从而实现其独特的“货到人”拣选优势。使用Kiva机器人后工作人员每小时可挑拣、扫描300件商品，效率是之前的三倍，并且Kiva拣选的准确率达到了99.99%。

 

在Kiva面世后几年，出现了不少类似Kiva技术路线的企业，尤其是在国内，从2014年开始，以Kiva机器人为技术雏形的类Kiva产品出现井喷式发展，据不完全统计，中国前后出现了 50 余家仓储机器人公司，除了极智嘉、快仓等创业公司，海康海康、新松、大华等老牌企业也在该领域布局。

 

目前来说，类Kiva式的“货架到人”机器人仍然是仓储物流领域应用的主力，同时随着导航技术的不断升级，类Kiva技术也从传统的二维码导航发展到激光导航、视觉SLAM导航为基础的类Kiva型仓储机器人。

 

“货箱到人”——拣选浪潮来袭

 

随着仓储物流行业的加速发展与不断迭代，类Kiva技术的拣选效率与运用场景的局限性很快受到物流机器人企业的重视。在“货架到人”的基础上，“货箱到人”应运而生。与类Kiva式移动机器人相比，“货箱到人”机器人可准确地搬运所需货箱到拣选工位，适合多SKU的存储和拣选场景，效率进一步提高。

 

国自机器人——picking AGV

 

国自机器人在2017年推出Picking AGV及拣选系统。Picking AGV一次可直接锁定5个目标SKU箱，且从货架区到工作站只需走一次，Picking AGV还具有一个自由旋转的装载平台，在叉卸货时无需转弯，极大降低了存储货架区巷道宽度的要求。2020年，国自将Picking AGV升级到多层料箱拣货机器人，该产品适用于SKU品类多、订单分散度高的BC类货到人场景，单次可实现5~8个料箱的同步作业。工作效率比传统人工提升3-4倍，投资回比周期平均1.5-2年。Picking AGV 至今已在美国史泰博各仓库稳定运行超千台，其使用的稳定性和方案的先进性已充分得到市场的验证和肯定。

 

海柔创新——纸箱仓储机器人/双深位箱式仓储机器人

 

海柔创新是国内率先发布料箱机器人的企业之一，2015年，海柔团队开始正式研发仓储机器人，2016年3月，库宝1.0完成开发和测试，库宝“料箱到人”机器人正式面世，随后，海柔一直不断升级迭代其产品。近期，海柔发布了其全球首创纸箱仓储机器人库宝A42N及双深位箱式仓储机器人库宝A42D。

 

库宝A42N创新性地支持不同尺寸的纸箱/料箱的混合拣选，配置先进的3D视觉识别技术，能够实现无码识别取放货，可适用于拆零拣选与整箱拣选等多种业务场景。

 

库宝A42D箱式仓储机器人支持仓库采用4.5m双深位货架，至多减少50%巷道面积，较传统人工仓提升130%存储密度。库宝A42D机器人配置可定制化伸缩货叉，对深浅货位的实现智能存取。

 

双伸位货箱到人机器人

 

凭借“货架到人”拣选系统的出色表现，曾一度走在电商仓储的风口浪尖，其“货箱到人”技术也在不断更新。2019年，其适合多SKU的存储和拣选场景的C200“货箱到人”机器人。近期又推出了C200M双伸位机器人。C200M采用1.4米伸缩叉，机器人在货架单侧即可完成两列货箱的纵深存取，库区内的整体通道面积最多可节省50%。机器人的货箱存取范围低至0.215米、最高达5米，将立体存储空间最大化。C200M仅需1米窄巷道，进一步压缩机器人作业时所需通道面积，提升存储空间，C200M机器人仓的存储能力较人工仓提升2.5倍。

 

拣选方式的多样化发展

 

除了目前应用较多的“货架到人”及“料箱到人”拣选外，伴随着仓储自动化的不断发展，拣选方式也在不断创新。

 

“箱到箱”拣选初显雏形

 

“箱到箱”机器人拣选系统来自于美国InVia Robotics公司。其创建是为了改变电子商务提供商和仓库的履行和物料搬运操作，由两个箱式机器人 GrabIt和TransIt配合完成拣选。通常情况机器人解决方案只能处理重约3到6磅的物品，并且进入货架空间的范围有限。而InVia Robotics的GrabIt机器人可以举起重达30磅，宽达24英寸的物品，大小从一副纸牌到24包苏打水不等，拣选产品后，GrabIt可以将商品卸载到其同伴TransIt中，TransIt可以累积订单并将其压缩到等待发货的盒子中。“箱到箱”机器人拣选系统最大的突破点在于他们的系统基本上可以在任何工厂中使用，而无需通过包括不同的货架或更多装配线来重新设计物理环境，这对于物流机器人的拣选技术后期发展方向起到了很好的借鉴作用。

 

吸盘抓取——轮腿式机器人 Handle

 

2017 年，波士顿动力推出轮腿式机器人 Handle，后经改装，将原来的双臂被换成了机器人头顶的大型吸盘式抓器。它将原版机器人变成了真正可用的机器——可以自动装载和卸载仓库中的货物箱。波士顿动力表示，从技术层面来看，Handle 可以搬动 30 磅重的箱子（视频中搬了约 12 磅重的箱子），并且可以把托盘堆叠到大约 1.2 米深和 1.68 米高。

 

攀爬抓取——BionicHive

 

BionicHive机器人是在货架最外沿凭借单个轨道移动，机器人配备有小型机械臂，机械臂依靠吸盘吸取货物。机械人接收订单，攀爬至货架，用机械臂上的吸盘直接将货物平移到机器人的载货平台上，然后返回地面。

 

“手脚”配合——Fetch & Freight

 

FetchRobotics的机器人系统使用了相对同类产品比较大的移动机械臂平台Fetch，用于将指定货架上的货物取下来，放到Freight上。Fetch可以进行连续的货物抓取工作，它不必停下，因为一队Freight将及时地将货物送到它们该去的各个地方。

 

跟随拣货——Locus Robotics

 

Locus内置的软件系统会指导Locus走到特定物品的货架位置。在那里会有专门的工作人员，他通过iPad读取货物的描述，然后将该货物放到机器人身上的塑料篮子里。在整个运送过程中，工作人员只是在特定的巡视区拿货，检查货物是否有损坏，不用搬着货物走动。

 

相对于Kiva式和料箱机器人，这些拣选方式相对来说更加复杂，市场上能模仿并沿用的企业并不多，有些也还在验证阶段。不过从整体上来说，随着拣选技术的多样化发展，仓库将会更易找到适合自身特点的拣选方案，得到效率的最大化提升。

 

仓储机器人拣选方式的“创新”不仅丰富了应用场景的选择，许多产品引领、改变甚至创造了整个生产制造乃至社会消费的变革。