我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)突破與發(fā)展方向
——訪西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院胡核算教授、武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院李文鋒教授

文/ 本刊記者 張穎川

胡核算西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授

西安電子科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。近年來(lái)，從離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的視角，系統(tǒng)地研究了事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精簡(jiǎn)化、分布式、穩(wěn)健型監(jiān)督控制理論和方法，取得了系列性的研究成果和關(guān)鍵技術(shù)，廣泛應(yīng)用于智能制造、自動(dòng)駕駛、智慧物流、智慧交通、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域。

李文鋒武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院教授

武漢理工大學(xué)二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師，物流與機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)與物流研究中心創(chuàng)始人。教育部高等學(xué)校物流管理與工程類(lèi)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能制造專(zhuān)業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員。主要研究方向?yàn)橹腔畚锪骷夹g(shù)及裝備、物流自動(dòng)化與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物流系統(tǒng)仿真與優(yōu)化等。

在多方因素驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)物流機(jī)器人行業(yè)一路高歌，市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，無(wú)論是產(chǎn)品研發(fā)還是市場(chǎng)應(yīng)用都取得巨大突破。面對(duì)智慧物流這一必然發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)字化、智能化、柔性化是重要目標(biāo)，環(huán)境感知、多機(jī)協(xié)同、技術(shù)平臺(tái)等將成物流機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新的重要方向。

近年來(lái)，在電子商務(wù)、新零售等新興商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展需求的拉動(dòng)下，在智能制造、智慧物流等發(fā)展理念的引領(lǐng)下，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)物流機(jī)器人行業(yè)一路高歌，不僅市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，技術(shù)發(fā)展也是突飛猛進(jìn)，無(wú)論硬件如機(jī)器人本體、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)等，還是軟件如控制系統(tǒng)、導(dǎo)航技術(shù)、視覺(jué)感知、調(diào)度系統(tǒng)等，都取得長(zhǎng)足進(jìn)步。

當(dāng)然，我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展還存在一定的瓶頸與挑戰(zhàn)，核心及關(guān)鍵技術(shù)的原創(chuàng)性研究仍比較薄弱，高可靠性基礎(chǔ)功能部件、系統(tǒng)工藝應(yīng)用解決方案以及主機(jī)批量生產(chǎn)等方面有待全面提升，核心零部件長(zhǎng)期依賴進(jìn)口局面還亟待突破，物流機(jī)器人的智能化與自適應(yīng)能力還有待進(jìn)一步提升。

為了進(jìn)一步探究我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展情況，本期專(zhuān)題我們采訪了西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院胡核算教授、武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院李文鋒教授兩位行業(yè)專(zhuān)家，請(qǐng)他們從學(xué)術(shù)研究角度對(duì)我國(guó)物流機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、目前取得的突破性進(jìn)展、面臨的瓶頸與挑戰(zhàn)、未來(lái)的發(fā)展方向等做了深入分享。

近年來(lái)，在多方因素驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)物流機(jī)器人取得了非常迅猛的發(fā)展，行業(yè)年均增長(zhǎng)超過(guò)20%。與此同時(shí)，在技術(shù)創(chuàng)新方面也取得明顯突破，圖為2020 CeMAT ASIA展會(huì)上出現(xiàn)的諸多物流機(jī)器人新品

記者:首先，請(qǐng)二位對(duì)我國(guó)物流機(jī)器人發(fā)展的整體概況進(jìn)行分析，具體呈現(xiàn)出怎樣的特點(diǎn)？

李文鋒:我國(guó)物流機(jī)器人主要應(yīng)用在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸以及制造等行業(yè)領(lǐng)域，以輔助/替代人工作業(yè)，提升作業(yè)環(huán)境中自動(dòng)化水平和作業(yè)效率，降低差錯(cuò)率和貨損率。比如在倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景中的“貨到人”揀選，在機(jī)器人的推動(dòng)下迅速成為一種主流的方案，可以大大提升倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的揀選效率，提升倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率。這種方式，不僅誕生了以Kiva為代表的潛伏式移動(dòng)機(jī)器人，也推進(jìn)了無(wú)人叉車(chē)的發(fā)展。如今，擁有上百臺(tái)移動(dòng)AGV的倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景已經(jīng)不再少見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、智能化的物流機(jī)器人正在登堂亮相，人機(jī)協(xié)同的智慧物流場(chǎng)景正在走向前臺(tái)。

近年來(lái)，隨著物流學(xué)科與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是在電商的帶動(dòng)下，物流機(jī)器人取得了非常迅猛的發(fā)展，年均增長(zhǎng)超20%。2020年史無(wú)前例的疫情重創(chuàng)了全球經(jīng)濟(jì)，卻加速了機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在抗擊新冠疫情過(guò)程中，物流機(jī)器人展現(xiàn)了強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力、執(zhí)行力和創(chuàng)造力，極大地提升了物流機(jī)器人的市場(chǎng)前景與預(yù)期，成為機(jī)器人的一個(gè)重要分支。2020年我國(guó)物流機(jī)器人企業(yè)吸引的主要投融資事件占機(jī)器人領(lǐng)域的22%，顯示了物流機(jī)器人研發(fā)與應(yīng)用的巨大活力。

胡核算:目前，我國(guó)物流業(yè)正努力從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的機(jī)械化、電氣化向數(shù)字化、智能化升級(jí)，伴隨而來(lái)的是各種先進(jìn)技術(shù)和裝備的應(yīng)用和普及。當(dāng)下，具備搬運(yùn)、碼垛、分揀等功能的智能機(jī)器人，已成為物流行業(yè)當(dāng)中的一大熱點(diǎn)。

最近五年來(lái)，物流機(jī)器人的年均增長(zhǎng)量超過(guò)20%，隨著京東、亞馬遜、阿里巴巴、申通、順豐等電商巨頭和快遞龍頭企業(yè)對(duì)分揀機(jī)器人、AGV、無(wú)人倉(cāng)等大幅度加碼，智慧物流對(duì)于物流行業(yè)來(lái)說(shuō)已是大勢(shì)所趨。2020年中國(guó)智能物流市場(chǎng)規(guī)模突破5000億元，而物流機(jī)器人作為推動(dòng)智慧物流發(fā)展必不可少的重要技術(shù)裝備，正借助智慧物流發(fā)展的東風(fēng)，呈現(xiàn)勃勃生機(jī)。

記者:物流機(jī)器人在發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程中主要涉及到哪些關(guān)鍵技術(shù)？

胡核算:物流機(jī)器人涉及的技術(shù)較多，下面主要介紹幾種關(guān)鍵技術(shù)，包括導(dǎo)航定位技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)以及多機(jī)器人集群控制技術(shù)。

導(dǎo)航定位技術(shù)：綜合采用激光雷達(dá)、慣性測(cè)量單元、里程計(jì)等多種傳感器，感知環(huán)境中障礙物位置與自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，結(jié)合基于多傳感融合的目標(biāo)追蹤或位置估計(jì)算法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位，并規(guī)劃到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的最優(yōu)路徑。采用的導(dǎo)航方式主要有磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、RFID (Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別技術(shù)) 導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航、GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))導(dǎo)航等。

運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)：通過(guò)兩輪差速驅(qū)動(dòng)或操舵輪控制轉(zhuǎn)向方式，并結(jié)合路徑規(guī)劃控制算法以及避障算法，使得機(jī)器人能夠按照一定的方法進(jìn)行有效的障礙物躲避，準(zhǔn)確到達(dá)目的地，提升機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制精度。

西安電子科技大學(xué)協(xié)同控制科學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究中使用的無(wú)人車(chē)、無(wú)人機(jī)

武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院物流與機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室智慧物流成果—人機(jī)協(xié)同AGV

自動(dòng)駕駛技術(shù)：利用車(chē)載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器等多傳感器感知環(huán)境信息，通過(guò)SLAM(Simultaneous Localization And Mapping，同步定位與導(dǎo)航) 技術(shù)繪制道路3D地形圖，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)動(dòng)與決策。

多機(jī)器人集群控制技術(shù)：采用多機(jī)器人集群行動(dòng)控制策略，使用排它鎖或者時(shí)間窗等機(jī)制來(lái)保證多個(gè)機(jī)器人在同一時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生出現(xiàn)在相同位置，從而避免碰撞；選擇重疊度最低的路徑來(lái)盡可能降低多個(gè)機(jī)器人出現(xiàn)在同一道路上的概率；通過(guò)強(qiáng)制性的閉環(huán)路徑地圖設(shè)計(jì)，結(jié)合預(yù)測(cè)式死鎖避免策略，來(lái)降低甚至完全避免發(fā)生死鎖的概率。

李文鋒:物流機(jī)器人技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)針對(duì)物流業(yè)典型需求（如裝卸搬運(yùn)、抓取、揀選、包裝、配送等）的特定研發(fā)和創(chuàng)新。長(zhǎng)期以來(lái)，由于物流作業(yè)場(chǎng)景的復(fù)雜性，物流環(huán)節(jié)一直是勞動(dòng)密集型作業(yè)，對(duì)機(jī)器人的柔性化、智能化和協(xié)作能力有更高的要求。因此智能感知、精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)、智能控制、能源供給與柔性作業(yè)是物流機(jī)器人研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。

環(huán)境感知與系統(tǒng)協(xié)作控制是本人的一個(gè)主要研究方向，下面我對(duì)此著重做一下介紹。目前來(lái)看，如何針對(duì)特定物流場(chǎng)景合理開(kāi)發(fā)和選擇傳感器，敏捷高效獲取環(huán)境感知數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，通過(guò)智能算法驅(qū)動(dòng)和控制機(jī)器人及時(shí)響應(yīng)場(chǎng)景需求，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地完成物流作業(yè)，成為物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要目標(biāo)。如今，網(wǎng)絡(luò)化和智能化已經(jīng)成為機(jī)器人市場(chǎng)的主旋律，高效人機(jī)協(xié)同已經(jīng)成為領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)支持下的環(huán)境感知與系統(tǒng)協(xié)作技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)物流機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化、智能化的關(guān)鍵技術(shù)途徑。另一方面，廣泛分布的智能物流機(jī)器人成為重要的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，扮演著環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制的重要角色。而這些分布式的智能物流機(jī)器人系統(tǒng)，需要強(qiáng)大的數(shù)字化及仿真系統(tǒng)的支持，以便科學(xué)地分析、設(shè)計(jì)、推演其過(guò)程和功能，監(jiān)控與預(yù)測(cè)其行為，最終實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的智能化運(yùn)營(yíng)與服務(wù)。

記者:近年來(lái)，我國(guó)物流機(jī)器人在技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新方面實(shí)現(xiàn)了哪些突破？市場(chǎng)應(yīng)用情況如何？

李文鋒:我國(guó)物流機(jī)器人市場(chǎng)火熱，技術(shù)的研發(fā)也十分火爆，每年與物流技術(shù)裝備相關(guān)的專(zhuān)業(yè)展覽會(huì)上不斷有新的物流機(jī)器人產(chǎn)品推出，涌現(xiàn)出了一批物流機(jī)器人技術(shù)與科技公司，如極智嘉、?？禉C(jī)器人、快倉(cāng)、未來(lái)機(jī)器人、海柔創(chuàng)新等等。一些公司如京東、菜鳥(niǎo)、順豐等也投入資金研制了無(wú)人配送機(jī)器人、物流無(wú)人機(jī)等新型物流機(jī)器人產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)了多種物流無(wú)人作業(yè)場(chǎng)景。

圖1 2019-2025年中國(guó)人工智能+物流市場(chǎng)規(guī)模情況

近年來(lái)科技部也連續(xù)發(fā)布科技專(zhuān)項(xiàng)，支持物流機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用，比如港口重載AGV的研發(fā)、電商倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人等。

另外，國(guó)內(nèi)高校也積極地開(kāi)展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究工作，一些高校先后設(shè)立了物流機(jī)器人研發(fā)/研究中心，開(kāi)展物流機(jī)器人技術(shù)的前沿研究，從學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等多個(gè)視角關(guān)注物流機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展。如武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院于2004年成立的“物流與機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”，便是針對(duì)物流領(lǐng)域的機(jī)器人發(fā)展設(shè)立起來(lái)的，后來(lái)又先后成立了“物聯(lián)網(wǎng)與物流工程中心”及“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，目前主要分為“智慧物流”與“智能機(jī)器人技術(shù)及系統(tǒng)”兩個(gè)研究領(lǐng)域，有“物流系統(tǒng)建模、仿真與智能調(diào)度優(yōu)化”、“多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)及其自動(dòng)接駁轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)”、“群智能與人機(jī)物協(xié)同”、“智慧物流中的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)用”、“智能感知與協(xié)同控制”、“機(jī)器人及機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“人機(jī)行為分析與智能輔助技術(shù)”、“智慧物流裝備及系統(tǒng)”等8個(gè)研究方向。我本人在“環(huán)境感知與系統(tǒng)協(xié)作控制”、“物聯(lián)網(wǎng)與物流信息化技術(shù)”以及“物流系統(tǒng)仿真與優(yōu)化”等方向上招收博士生和碩士生。這些都和物流機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)密切相關(guān)。

總體來(lái)看，我國(guó)物流機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在典型物流機(jī)器人裝備的研發(fā)和技術(shù)集成方面。比如針對(duì)定位、導(dǎo)航這種移動(dòng)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)，在激光傳感器、視覺(jué)傳感器國(guó)產(chǎn)化及SLAM技術(shù)方面已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，正由單一的傳感定位導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展到多傳感器融合的智能定位導(dǎo)航技術(shù)，由單AGV/IGV的路徑規(guī)劃/調(diào)度技術(shù)發(fā)展到多/群AGV/IGV的智能協(xié)同路徑規(guī)劃/調(diào)度技術(shù)，實(shí)用化和穩(wěn)定性得到了極大提升；針對(duì)物流機(jī)器人對(duì)能源的特殊需求，新型的清潔能源和高續(xù)航電池的研發(fā)也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，無(wú)人貨車(chē)、無(wú)人物流運(yùn)輸機(jī)進(jìn)入了實(shí)測(cè)與應(yīng)用階段；再比如在港口物流裝備方面，我國(guó)的物流機(jī)器人裝備已經(jīng)處于領(lǐng)跑或并跑階段，基于磁釘定位+GPS定位導(dǎo)航的AGV技術(shù)已經(jīng)得到了工程驗(yàn)證和運(yùn)用，目前正開(kāi)展基于激光+視覺(jué)+北斗+5G的IGV裝備的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，AGV/IGV裝備應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了近百輛，成為智慧港口的重要技術(shù)裝備。

胡核算:近年來(lái)物流企業(yè)紛紛與國(guó)內(nèi)主流科技企業(yè)紛紛開(kāi)展相關(guān)技術(shù)合作，努力攻克技術(shù)難題。如京東物流與中國(guó)電信一起探索了5G技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)。5G的可靠性傳輸使得智能機(jī)器人設(shè)備能夠更好地用于物流儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)分揀、貨物自動(dòng)傳輸和自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)存取。同時(shí)，5G技術(shù)也使許多智能終端設(shè)備發(fā)揮了積極作用，如使用無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)和分揀設(shè)備等提高了存儲(chǔ)安全性和高效性；順豐目前已經(jīng)研發(fā)出第六代智能終端、機(jī)械臂，幫助快遞員在完成工作的同時(shí)提高工作效率。利用人工智能技術(shù)將多維度的內(nèi)部、外部數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，建立機(jī)器學(xué)習(xí)模型，幫助做出智慧決策；阿里研發(fā)落地末端智能物流機(jī)器人“小蠻驢”，將自動(dòng)駕駛技術(shù)與物流攬收?qǐng)鼍?、即時(shí)配送場(chǎng)景進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能、高效、安全、環(huán)保的貨物流轉(zhuǎn)與投遞。

另外，人工智能技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的深度融合方面，許多企業(yè)也開(kāi)展了相應(yīng)的研究和部署。如曠視所研發(fā)的智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人釆用其自有的人工智能算法，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主適應(yīng)功能，可大幅降低工程部署難度，實(shí)現(xiàn)訂單的高效精準(zhǔn)揀選和快速響應(yīng)，用于倉(cāng)庫(kù)物料搬運(yùn)等。目前的研究表明，人工智能技術(shù)確實(shí)很有潛力幫助機(jī)器人突破傳統(tǒng)技術(shù)中的瓶頸，確保許多核心關(guān)鍵技術(shù)的可行性、實(shí)時(shí)性。

國(guó)內(nèi)一些高校的研究團(tuán)隊(duì)也實(shí)現(xiàn)了集群物流機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化、動(dòng)態(tài)位置環(huán)境中的自主導(dǎo)航和編隊(duì)運(yùn)行，通過(guò)暫停等待、速度規(guī)劃等策略實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人之間的自治式協(xié)調(diào)和管制，可以極大地提升運(yùn)行效率并改善用戶體驗(yàn)。如本人所領(lǐng)導(dǎo)的西安電子科技大學(xué)協(xié)同控制科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，主要在五個(gè)方面關(guān)注物流機(jī)器人系統(tǒng)的研究與發(fā)展問(wèn)題，并取得一定的技術(shù)成果，具體包括：（1）物流機(jī)器人系統(tǒng)的分布式模型預(yù)測(cè)控制技術(shù)；（2）物流機(jī)器人系統(tǒng)的分布式碰撞與死鎖避免技術(shù)；（3）物流機(jī)器人系統(tǒng)的穩(wěn)健型運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)；（4）物流機(jī)器人系統(tǒng)的連續(xù)與離散混合控制技術(shù)；（5）物流機(jī)器人系統(tǒng)的信息安全分析與防護(hù)技術(shù)等。

綜合分析，我國(guó)物流機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：從導(dǎo)航技術(shù)來(lái)看，越來(lái)越多的物流機(jī)器人采用激光導(dǎo)航，以適應(yīng)復(fù)雜的開(kāi)放性動(dòng)態(tài)環(huán)境；從系統(tǒng)軟件看，機(jī)器人系統(tǒng)與上位調(diào)度系統(tǒng)融合，移動(dòng)機(jī)器人工具化的趨勢(shì)日漸明顯，同時(shí)便于客戶使用和維修；再者就是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用，使得物流機(jī)器人在智能方面得到極大的提高；從應(yīng)用場(chǎng)景看，末端無(wú)人配送技術(shù)成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。

記者:與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的短板何在？還將面臨哪些挑戰(zhàn)？

胡核算:綜合來(lái)看，我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的短板主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，核心關(guān)鍵技術(shù)受制于人成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的瓶頸?；A(chǔ)材料、基礎(chǔ)零部件（元器件）、基礎(chǔ)工藝和基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成了整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)能力，這些基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的缺失造成我國(guó)物流機(jī)器人核心部件如精密減速機(jī)、控制器、伺服電機(jī)以及高性能驅(qū)動(dòng)器等大部分還是采用進(jìn)口產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)物流機(jī)器人的性能、質(zhì)量與發(fā)達(dá)國(guó)家的物流機(jī)器人產(chǎn)品相比還存在較大差距。以占機(jī)器人硬件成本比例最高的減速器為例，有75%精密減速器從日本進(jìn)口；另外，在伺服電機(jī)方面，日系公司約占全球市場(chǎng)份額的40%，西門(mén)子、博世、施耐德等德系品牌占據(jù)全球市場(chǎng)份額的30%左右，國(guó)內(nèi)公司整體份額大約占10%左右；在驅(qū)動(dòng)器方面，國(guó)內(nèi)80%的驅(qū)動(dòng)器從歐美和日本進(jìn)口。軟件部分主要是控制算法、二次開(kāi)發(fā)等，自主品牌已經(jīng)解決了有無(wú)的問(wèn)題，但在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等方面和國(guó)外還有差距。

其次，無(wú)序化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。盡管我國(guó)物流機(jī)器人發(fā)展已取得了巨大進(jìn)步，但市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，企業(yè)間互相排斥，互相打壓，陷入低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的怪圈，制約了行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。一些AGV企業(yè)為了搶占市場(chǎng)份額、擴(kuò)大影響力大打價(jià)格戰(zhàn)，甚至將產(chǎn)品價(jià)格壓縮到原有價(jià)格的一半甚至更低，連基本的成本都無(wú)法保障，更不要說(shuō)后續(xù)的服務(wù)了，長(zhǎng)此以往，傷害的是整個(gè)行業(yè)的未來(lái)。

再者，人才匱乏也是制約我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的加快，傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)工人的職業(yè)技能越來(lái)越多地融入了新的知識(shí)結(jié)構(gòu)、技術(shù)技能、工藝方法，集約型增長(zhǎng)方式下要求有大量技術(shù)工人來(lái)操作先進(jìn)設(shè)備。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，當(dāng)前我國(guó)高技能人才總量短缺，高端領(lǐng)軍人才匱乏，培養(yǎng)投入總體不足等突出問(wèn)題依然存在。

物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展滯后的根源，仍然是我國(guó)許多落后產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域存在的共性問(wèn)題，即重視應(yīng)用領(lǐng)域，輕視基礎(chǔ)研究，重視短期效益，忽視長(zhǎng)期效益，從而難以形成核心技術(shù)和核心產(chǎn)業(yè)。

李文鋒:除了在機(jī)器人核心基礎(chǔ)零部件和關(guān)鍵核心軟件系統(tǒng)方面面臨的制約和挑戰(zhàn)，面對(duì)物流復(fù)雜的作業(yè)場(chǎng)景，如何創(chuàng)新大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，開(kāi)發(fā)高效、穩(wěn)健的智能物流機(jī)器人系統(tǒng)，如何更好地實(shí)現(xiàn)智能、友好、和諧的人機(jī)交互與協(xié)同，滿足物流業(yè)多樣化的服務(wù)場(chǎng)景需求，以及面對(duì)物流場(chǎng)景中大量的輕、薄、軟、脆、危、重物品的抓取和搬運(yùn)需求，如何開(kāi)發(fā)高柔性、高可靠性的執(zhí)行裝置等，都是智能物流機(jī)器人必須面對(duì)的技術(shù)挑戰(zhàn)。

此外，隨著智慧物流機(jī)器人技術(shù)的提升，智能物流機(jī)器人產(chǎn)品的深度應(yīng)用，物流機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)營(yíng)、管理、維護(hù)需求也變得日益迫切，對(duì)企業(yè)的管理制度、崗位設(shè)置等都帶來(lái)了新的變化。再加上物流作業(yè)的復(fù)雜性和物流服務(wù)特性，物流機(jī)器人運(yùn)用的社會(huì)學(xué)問(wèn)題和倫理問(wèn)題也必將更為突出。這些都會(huì)給我國(guó)物流機(jī)器人的發(fā)展帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

記者:我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展未來(lái)機(jī)遇體現(xiàn)在哪里？主要發(fā)展方向是什么？

李文鋒:伴隨著我國(guó)物流智慧化發(fā)展趨勢(shì)，以及我國(guó)老齡化社會(huì)趨勢(shì)的加劇和人力成本提升等因素，我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展步入了前所未有的機(jī)遇期，特別是5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步，為物流機(jī)器人技術(shù)及裝備的創(chuàng)新及快速落地應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。近年來(lái)快速發(fā)展壯大的物流機(jī)器人技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)已經(jīng)說(shuō)明了這一切。

面對(duì)我國(guó)旺盛的物流機(jī)器人市場(chǎng)以及正在快速成長(zhǎng)的物流機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)、制造與運(yùn)用的上下游企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，我們必須清醒認(rèn)識(shí)到，我們?cè)谖锪鳈C(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的積累還不深厚，自主核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)還比較缺乏，對(duì)物流機(jī)器人核心基礎(chǔ)零部件和核心關(guān)鍵軟件的掌握與研發(fā)能力還不強(qiáng)，人才還比較欠缺。我們必須上下一心，在政府、行業(yè)部門(mén)的引領(lǐng)和支持下，積極構(gòu)建充滿活力的生態(tài)供應(yīng)鏈，針對(duì)我國(guó)獨(dú)特完整的物流供應(yīng)鏈生態(tài)體系和人文及自然環(huán)境特征，倡導(dǎo)自主創(chuàng)新和生態(tài)協(xié)同，在核心關(guān)鍵零部件等軟硬件領(lǐng)域、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、可穿戴機(jī)器人等領(lǐng)域多下功夫，以便形成我國(guó)物流機(jī)器人產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和可持續(xù)發(fā)展環(huán)境。

胡核算:智能物流是物流行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然方向，未來(lái)物流機(jī)器人將更加智能化和柔性化，環(huán)境感知能力將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，機(jī)器人系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)將與人工智能深度融合，賦予機(jī)器人“看”和“認(rèn)知”的功能，讓機(jī)器人自行完成對(duì)外部世界的探測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身及周邊環(huán)境狀態(tài)的感知，適應(yīng)復(fù)雜的開(kāi)放性動(dòng)態(tài)環(huán)境，進(jìn)而做出決策判斷并采取行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜層面的指揮決策和自主行動(dòng)，可以識(shí)別、躲避行人和障礙物，辨別紅綠燈，還能自動(dòng)駕駛、路線規(guī)劃、主動(dòng)換道、車(chē)位識(shí)別、自主泊車(chē)等，極大地增強(qiáng)機(jī)器人智能化、柔性化和精準(zhǔn)控制能力，實(shí)現(xiàn)上千甚至上萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人協(xié)同及調(diào)度，大大提高整體的倉(cāng)儲(chǔ)物流運(yùn)作效率，幫助企業(yè)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化的敏捷供應(yīng)鏈。從無(wú)人倉(cāng)庫(kù)到“最后一公里”配送，貫穿于物流作業(yè)的始末，助力物流行業(yè)加速進(jìn)化，形成全新的物流生態(tài)系統(tǒng)。

單物流機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，多機(jī)器人乃至機(jī)器人群組運(yùn)動(dòng)控制和規(guī)劃技術(shù)將是未來(lái)研究和發(fā)展的重要方向。另外，多機(jī)器人具有高度的互聯(lián)性和開(kāi)放性，在帶來(lái)高度便利性和靈活性的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)安全性的問(wèn)題。因此，如何解決開(kāi)放互聯(lián)的機(jī)器人系統(tǒng)中的安全性問(wèn)題，也是一個(gè)值得關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

對(duì)于我國(guó)物流機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)，我認(rèn)為應(yīng)該從完善政策扶持體系、提升自主創(chuàng)新能力、完善人才隊(duì)伍建設(shè)、加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范管理、開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作、拓寬投融資渠道等多個(gè)層面共同入手，切實(shí)推動(dòng)物流機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。