智能機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用

楊嘉磊

摘 要 電子商務(wù)的飛速發(fā)展帶來了巨大的物流需求，傳統(tǒng)的物流服務(wù)難以滿足時效性的要求，智能機(jī)器人的出現(xiàn)為物流服務(wù)的升級帶來了契機(jī)。文章介紹了物流的發(fā)展現(xiàn)狀，接著概述了智能機(jī)器人的基本原理，之后分析了智能機(jī)器人在物流倉儲、運(yùn)輸、配送環(huán)節(jié)的應(yīng)用情況，最后分析了當(dāng)前面臨的問題并給出針對性建議。

關(guān)鍵詞 智能機(jī)器人；物流；倉儲；配送

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）229-0156-02

物流服務(wù)是指物流供應(yīng)方通過對運(yùn)輸、儲存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送和信息管理等功能的組織與管理來滿足其客戶物流需求的行為。近年來，我國電子商務(wù)市場蓬勃發(fā)展，在運(yùn)輸配送需求的帶動下，物流市場規(guī)模迅速擴(kuò)大，且還在不斷增長。根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2017年全國電子商務(wù)交易額近30萬億元，同比增長11.7%；與此同時，物流運(yùn)輸和配送需求也迅速增長，2017年全國快遞服務(wù)業(yè)務(wù)量突破400億件，同比增長近30%，可以說電子商務(wù)成為了推動我國物流行業(yè)發(fā)展的主要力量[ 1 ]。

物流需求的井噴式增長對傳統(tǒng)的物流服務(wù)提出了更高要求，特別是服務(wù)時效性方面的要求更高。為此，國家及相關(guān)物流企業(yè)紛紛加大在物流基礎(chǔ)設(shè)施及物流技術(shù)方面的投入。近年來，人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用為物流服務(wù)效率的提升帶來了契機(jī)。隨著我國人口紅利的消失，勞動力成本不斷上漲，物流行業(yè)受到了來自人力成本的巨大阻力，在此背景下，物流市場對智能物流機(jī)器人的需求愈發(fā)迫切[2]。

1 智能機(jī)器人概述

智能機(jī)器人是指具有“大腦”即中央處理器的可以進(jìn)行按預(yù)先設(shè)定的指令執(zhí)行動作的機(jī)器[3]。智能機(jī)器人主要包括3個部分：感知系統(tǒng)，決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。一是感知系統(tǒng)，用來感知周圍環(huán)境狀態(tài)的，往往需要利用各類傳感器實(shí)現(xiàn)，如，溫度、視覺、壓力等；二是決策系統(tǒng)，智能機(jī)器人需要根據(jù)感覺系統(tǒng)獲取的環(huán)境信息確定智能機(jī)器人應(yīng)執(zhí)行的動作、規(guī)劃路線等，并向執(zhí)行系統(tǒng)傳送相應(yīng)的指令；三是執(zhí)行系統(tǒng)，該部分是具體執(zhí)行決策系統(tǒng)傳送的指令，一般而言，智能機(jī)器人需要合適的移動機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)諸如平地、臺階等不同的？地形。

智能機(jī)器人的智能來源于多種關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用，包括多傳感器信息融合技術(shù)、自主導(dǎo)航技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、機(jī)器人視覺、智能控制、人機(jī)接口技術(shù)等。物流機(jī)器人則是物流行業(yè)與智能機(jī)器人技術(shù)的融合產(chǎn)品，能夠完成物流領(lǐng)域中不同環(huán)節(jié)的？任務(wù)。

2 物流領(lǐng)域中的智能機(jī)器人

目前，智能機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)深入到了倉儲、運(yùn)輸、配送等環(huán)節(jié)。

2.1 倉儲

倉儲機(jī)器人是用于完成倉庫作業(yè)的一類智能機(jī)器人，主要完成揀選、搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)。相比傳統(tǒng)的人工或機(jī)器作業(yè)模式，倉儲機(jī)器人的應(yīng)用提高了作業(yè)效率，降低了錯誤率，并具有成本？優(yōu)勢[4]。

無人搬運(yùn)車（Automated？Guided？Vehicle，簡稱AGV），是倉儲機(jī)器人的典型代表，其裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿預(yù)先設(shè)置的導(dǎo)引路徑行進(jìn)，能夠?qū)⒇浳镒詣舆\(yùn)送至需要的位置。電商巨頭京東在上海的無人倉中，已配置了上百個AGV，這些智能機(jī)器人能夠完成取貨、掃碼、運(yùn)輸、投貨等倉庫作業(yè)任務(wù)。傳統(tǒng)AGV由于需要大量倉庫地面鋪設(shè)磁導(dǎo)線，導(dǎo)致倉庫實(shí)施難度增大。近年來，倉儲機(jī)器人的智能性得到了很大提升，擁有避障算法、車載控制系統(tǒng)、導(dǎo)航技術(shù)，可以自動運(yùn)行，部分倉儲機(jī)器人被賦予了深度學(xué)習(xí)的能力，能夠自主判斷環(huán)境情況，智能對路徑進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了真正的無人化。

2.2 運(yùn)輸

運(yùn)輸是物流各環(huán)節(jié)中最重要的部分，運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)是對物品進(jìn)行較長距離的空間移動。根據(jù)其使用的運(yùn)輸工具，可以分為公路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸、水路運(yùn)輸?shù)?，其中，公路運(yùn)輸承擔(dān)了物流運(yùn)輸?shù)拇蟛糠秩蝿?wù)。貨車司機(jī)長時間的工作、惡劣的工作環(huán)境、安全隱患，進(jìn)一步加劇了該運(yùn)輸領(lǐng)域的勞動力缺口。

為解決這些問題，無人運(yùn)輸應(yīng)運(yùn)而生。在公路物流運(yùn)輸上，各大科技公司致力于推進(jìn)無人卡車的研發(fā)。類似與無人駕駛汽車，其依靠車內(nèi)的智能運(yùn)算系統(tǒng)，檢測道路周圍路況，從而實(shí)現(xiàn)無人駕駛的能力。奔馳將推出一款型號為FutureTruck2025的無人駕駛卡車，其配備了專用攝像頭，可以識別車道、人行道，分辨移動和靜止的物體，同時還能捕捉交通標(biāo)志信息以及感知周圍的行駛環(huán)境，能夠有效消除駕駛的盲點(diǎn)，從而引導(dǎo)卡車自主、安全的？行駛。

2.3 配送

在配送方面，智能機(jī)器人的主要應(yīng)用包括無人機(jī)、無人配送車。無人機(jī)物流是指主要使用無人機(jī)的技術(shù)方案，為實(shí)現(xiàn)實(shí)體物品從供應(yīng)地向接收地的流通而進(jìn)行的規(guī)劃、實(shí)施和控制的過程。通俗地說，就是以無人機(jī)為主要的工具開展物流活動，或者是物流活動中借助無人機(jī)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵性的任務(wù)[5]。

國產(chǎn)新型AT200無人運(yùn)輸機(jī)是一款高度智能化的無人運(yùn)輸機(jī)，是目前世界上噸位最大的無人機(jī)之一。這種無人機(jī)具有載重量大、航程遠(yuǎn)、智能化程度高等特點(diǎn)。尤其值得一提的是，該機(jī)打破了以往一個地面控制單元只能控制一架無人機(jī)的常規(guī)，使用一個控制單元就能同時指揮多架AT200，這使得使用無人機(jī)編隊運(yùn)輸物資成為可能。國內(nèi)物流巨頭順豐建設(shè)了大型有人運(yùn)輸機(jī)加支線大型無人機(jī)和末端小型無人機(jī)的三段式空運(yùn)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)智能化的無人機(jī)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。相比于傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式，其具有方便高效、節(jié)約土地資源和基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)點(diǎn)。在一些交通癱瘓路段、城市的擁堵區(qū)域，以及一些偏遠(yuǎn)的區(qū)域，由于地面交通無法暢行，導(dǎo)致物品或包裹的投遞比正常情況下耗時更長或成本更高，而利用無人機(jī)能夠有效解決這些問題。目前來看，無人機(jī)運(yùn)輸還處在試驗階段，還沒有具體的商業(yè)應(yīng)用案例，這主要是因為無人機(jī)運(yùn)輸成本較高，容易受天氣等因素的影響。

3 面臨的挑戰(zhàn)

雖然智能機(jī)器人在物流行業(yè)有著巨大應(yīng)用潛力，國家及企業(yè)十分重視技術(shù)投入，但也面臨許多挑戰(zhàn)。

3.1 技術(shù)瓶頸

近年來，我國智能機(jī)器人發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)如導(dǎo)航、路徑規(guī)劃算法等還有待突破；一些核心器件如傳感器、控制芯片等還需依賴進(jìn)口，很多機(jī)器人是仿制的?？偟膩碚f，物流領(lǐng)域中的智能機(jī)器人智能水平還不夠高，一些環(huán)節(jié)還無法完全代替人工。

解決上述技術(shù)問題，需要國家、企業(yè)共同努力。國家應(yīng)加大在技術(shù)領(lǐng)域中的投入，鼓勵科研單位與企業(yè)合作研發(fā)相關(guān)的技術(shù)，為新技術(shù)的推廣應(yīng)用提供相關(guān)政策支持。各科技公司和國家相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)合作，創(chuàng)立聯(lián)合研發(fā)基地，共同承擔(dān)科研成本的同時還能綜合利用各方資源，實(shí)現(xiàn)？共贏。

3.2 成本問題

用戶分布差異大，使用智能機(jī)器人配送的成本高。物流業(yè)對用戶量十分敏感，只有用戶集中度高，才有贏利的可能性；一旦用戶數(shù)量少或分布較廣，物流企業(yè)的配送成本很難收回；同時，智能機(jī)器人在研發(fā)及產(chǎn)品制造方面，需要投入大量的人力、物力，這是絕大部分公司無法負(fù)擔(dān)的；用戶對智能機(jī)器人的使用還未完全接受，初期的推廣成本較高。

為此，在智能機(jī)器人的研發(fā)方面，國家應(yīng)出臺一系列優(yōu)惠政策，鼓勵企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，同時社會公眾需要多一分包容。公眾對新事物的了解和適應(yīng)也有個過程，政府和從業(yè)者也需要有計劃地、耐心地向民眾做好科普和？宣傳。

4 結(jié)論

文章論述了智能機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，指出了其存在的技術(shù)、成本方面的問題。當(dāng)前，智能機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用正處于技術(shù)更迭完善，以及科學(xué)的規(guī)劃管理的過程中，從倉儲、運(yùn)輸?shù)脚渌?，智能機(jī)器人將一步步走向人們的生活。目前各國政府均在逐步制定和放寬政策，鼓勵和引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在此背景下，企業(yè)更加需要將目光放長遠(yuǎn)，考慮未來的發(fā)展趨勢，而不是被眼前的利益所局限，也不應(yīng)因當(dāng)前某些不完善的機(jī)制束縛而裹足不前。相信智能機(jī)器人必將充分發(fā)揮其特性，實(shí)現(xiàn)科技改變生活。

參考文獻(xiàn)

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