工業(yè)機(jī)器人目前面臨哪些技術(shù)方面的問題

（文章來源：騰訊新聞）

談目前的工業(yè)機(jī)器人存在的技術(shù)問題之前，我們可以從另外一個(gè)角度來思考一下，為什么有很多倉儲(chǔ)物流中心或者工廠內(nèi)對(duì)于物流和倉庫的管理不采用機(jī)器人來代替人工呢？這個(gè)角度其實(shí)也能間接的反映出來工業(yè)機(jī)器人遇到的問題。那我從工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的方面和上邊提到的這個(gè)角度來看看。

1，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)門檻高，價(jià)格昂貴，在我多年的接觸的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)中，不管是廠內(nèi)物流還是倉儲(chǔ)物流中心里，用到的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)6軸機(jī)械手里絕大部分都是進(jìn)口的，常見的有ABB，F(xiàn)anuc，Kuka等等，這些設(shè)備成熟穩(wěn)定，國內(nèi)鮮有廠家能做出類似級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。這意味著這些工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)門檻比較高，自然帶來的價(jià)格問題就比較昂貴，普通的小工廠或者項(xiàng)目從投資的角度很那普及。我想著其實(shí)就需要用另外的新穎的角度來解決這個(gè)問題，比如針對(duì)某些行業(yè)或者需求，采用不同的技術(shù)原理也能實(shí)現(xiàn)同樣的功能，但是價(jià)格比較低廉，適合于更多的潛在工廠和倉儲(chǔ)物流中心。

其實(shí)，以上的角度是實(shí)實(shí)在在發(fā)生過的，比如國內(nèi)很多廠家生產(chǎn)的類Kiva機(jī)器人。這種機(jī)器人完成的工作與傳統(tǒng)的廠內(nèi)AGV完成的工作是一樣的，都是完成從A點(diǎn)到B的無人物料搬運(yùn)。但是類Kiva機(jī)器人由于采用了全新的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)，比如采用頂升物料方式和簡易的地板上貼附二維碼導(dǎo)航的方式，就完成了傳統(tǒng)AGV可以完成的工作，甚至效率更高，而且由于結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)巧妙，國內(nèi)生產(chǎn)的類Kiva機(jī)器人單臺(tái)車體價(jià)格平均達(dá)到10萬左右，相比傳統(tǒng)激光導(dǎo)航AGV動(dòng)則大幾十萬甚至上百萬的投資，性價(jià)比高了不少。

2. 不足夠靈活和柔性通常情況下，某個(gè)行業(yè)用到的工業(yè)機(jī)器人是根據(jù)本行業(yè)的工藝流程或者實(shí)際工況而有針對(duì)性的開發(fā)出來的，如果工藝發(fā)生了變化，之前的設(shè)備可能就需要優(yōu)化甚至某些場合下需要完全推到重來。即使是柔性已經(jīng)非常強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)6軸機(jī)械手也不例外。比如生產(chǎn)飲料的工廠里的機(jī)器人可以抓取某一款瓶裝飲料，而由于市場的變化，工廠改生產(chǎn)另外一款包裝類型的瓶子飲料，那此時(shí)的機(jī)械手可能就需要重新設(shè)計(jì)而且至少要替換掉之前的夾具。而在電商的訂單處理配送中心里，訂單千變?nèi)f化，物品的形狀也千奇百怪，如果是用機(jī)械手來自動(dòng)完成所有的訂單，目前也無法完全實(shí)現(xiàn)。

3. 機(jī)動(dòng)性不夠強(qiáng)搬運(yùn)機(jī)器人里最常見的就是叉車類AGV，相信熟悉或者見過此類機(jī)器人的都一個(gè)感覺：慢。為什么會(huì)有這種感覺呢，因?yàn)榭匆夾GV大家就下意識(shí)的會(huì)拿它和人工開叉車對(duì)比。通常AGV的搬運(yùn)速度為1米，如果是拐彎和后退，速度會(huì)更慢。相反，人工開叉車完全兩個(gè)感覺，人工控制叉車行進(jìn)時(shí)非常靈活，速度也會(huì)快很多。叉車AGV速度慢，其中有多方面的原因，跟速度控制和導(dǎo)航方式、安全因素各個(gè)方面都有關(guān)系。

如果AGV上的傳感器足夠靈敏，速度控制和響應(yīng)足夠快，相信不久的將來，人工叉車會(huì)被完全替代掉。另外，對(duì)于絕大多數(shù)的搬運(yùn)機(jī)器人來說，行走的方式都是通過輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)車體的移動(dòng)的，因此搬運(yùn)機(jī)器人對(duì)地面有很高的要求，至少需要路面要平整。如果有溝壑和臺(tái)階或者有阻擋，通常的搬運(yùn)機(jī)器人是無法克服的。未來的搬運(yùn)機(jī)器人也許可以像Boston dynamic公司的機(jī)器人一樣，可以跨越任何障礙行走。幫助人類在廠內(nèi)進(jìn)行不同工位之間的物料搬運(yùn)。

4.不足夠智能，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)6軸機(jī)器人可以簡單理解為一個(gè)更加結(jié)實(shí)和不知疲倦的人類胳膊，配上各種夾具就可以完成形形色色的工作應(yīng)用場景。與人相比，機(jī)器人差的是指揮胳膊后邊的那個(gè)強(qiáng)大的指揮大腦。比如對(duì)于機(jī)械手來說，針對(duì)不同的應(yīng)用場景和項(xiàng)目，需要工程技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行程序設(shè)定或者至少需要做的示教工作。如果物料單元放生變化，包括數(shù)量和位置的變化等，此時(shí)也需要對(duì)機(jī)械手進(jìn)行人為的再次調(diào)試和數(shù)據(jù)輸入。

再比如，在倉儲(chǔ)物流自動(dòng)化行業(yè)里經(jīng)常會(huì)遇到需要給機(jī)械手配備3D視覺系統(tǒng)來動(dòng)態(tài)識(shí)別當(dāng)前需要夾取的料箱或者包裹的實(shí)際位置。這里會(huì)有視覺算法來識(shí)別多個(gè)物料單元的位置關(guān)系和位姿數(shù)據(jù)。而當(dāng)前市面上的硬件設(shè)備和算法并不能應(yīng)付所有的物料堆疊方式。有些甚至是對(duì)于人眼輕而易舉能識(shí)別的位置，而對(duì)于機(jī)械手視覺卻是個(gè)極大的難題。