2018物流展,机器人大放光彩

机器人 2018年09月24日

9月11日至14日,2018年第13届日本国际物流综合展(LOGIS-TECH TOKYO 2018)在东京台场的Big Sight国际展示中心举行。LOGIS-TECH TOKYO每两年举办一届,是亚洲地区规模最大的物流专业展览会,也是日本唯一的有关物流的展览会。从叉车到仓储系统、货盘、输送机、台车、脚轮、集装箱、第三方物流合理化管理、软件等众多的新产品和服务汇聚一堂。

日本国际物流综合展

日本国际物流综合展(LOGIS-TECH TOKYO 2018)

日本是物流设备消费的巨大市场,2017年消费总额达到4400亿日元。随着”智能制造“和“智能机械化”全面推进,机器人产业迎来黄金发展期,越来越多的企业通过“机器代替人工 ”实现转型升级;电子商务的迅猛发展,也对仓储系统的自动化、智能化提出更高的要求。一些企业开始构建自动化仓储物流以在激烈的市场竞争中立于不败之地。机器人引发的技术革命,已经在仓储物流领域迅速展开。

根据权威机构Tractica 的预测,到2021年全球仓储和物流机器人出货量将激增至62万台。没有机动车辆的轰鸣,没有工作人员的频繁走动,只看到自动导航车辆(AGV)在快速移动,码垛机器人和抓取机器人在举重若轻地搬运货物——这是以往人们想象中的“智慧物流”。 本届LOGIS-TECH TOKYO 2018 上的关注焦点是智能机器人解决方案,展馆内俨然成为各家机器人比拼“智慧”和技术的竞技场。然而,与以往专注于AGV应用、智能叉车运用和立体仓库运用的智能化仓储机器人为主的情况不同,LOGIS-TECH TOKYO 2018中我们看到了很多智能机械臂的控制展示。

智能机械臂的控制,一般而言是指对四轴、五轴和六轴机械臂的控制。这方面的控制技术在业界普遍认为是技术要求比较高的。而且在具体的工程领域,根据不同的项目与具体的应用场景相结合的时候还要考虑到环境的感知和货物的识别,因而在视觉解决方面上也有相当的难度。所以,和AGV等相对稳定和成熟的技术相比,机械臂的解决方案其发展速度相对缓慢。近年来,随着硬件和软件技术的提高,一系列的技术壁垒逐渐被克服或者被其他类似解决方案所代替,在一些相对简单的应用场景中逐步出现了机械臂控制应用的身影。

各大企业争相进军智能机器人制造

过去几年,互联网的突飞猛进带动了制造业的不断发展,不少企业在收获海量订单的同时,也感受到巨大的物流压力。在这样的背景之下,法那科、丰田、东芝等巨头纷纷加入到智能物流体系的建设行列,为物流行业的智能制造提供硬件和软件的支持。在强大的财力和研发实力的支持下,这些制造企业能从硬件设计到软件支持等一系列流程中设计和打造自己的解决方案。

法那科的智能机器人展位

法那科的智能机器人展位

发那科展示的高速抓取机器人

发那科展示的高速抓取机器人

丰田的智能控制叉车

丰田的智能控制叉车

东芝的智能拣取机器人方案

东芝的智能拣取机器人方案

除了制造巨头外,不少初创企业也成为机器人智能物流发展的新生力量,其中有MUJIN、Kinema System、OSARO、Fives等一系列新兴企业。

MUJIN的机器人控制系统

MUJIN是一家专注于为工业机器人提供通用型一体化解决方案的日本企业,创办于2011年。2014年,MUJIN获得了UTEC(University of Tokyo Edge Capita)领投,JAFCO跟投的600万美元B轮融资,其中JAFCO出于未知原因,并未对外公布该项投资行为。MUJIN业务主要涉及工业领域中的三维物体识别与抓取、机械臂运动学计算、运动规划、三维仿真等。

在LOGIS-TECH TOKYO 2018上,MUJIN展出了物流领域的一系列解决方案,从货车卸货(devanning),到卸垛(depalletizing)、物体抓取(piece picking)、码垛(palletizing)以及分拣(sorting)等为客户打造了一系列物流应用。可以说是涵盖了自动物流仓库用到的几乎所有的应用。

和会场的其他展位或公司相比,MUJIN的机械臂解决方案在技术参数和各项指标上都比较突出。其分拣能力能在同一容器中识别和抓取超过40种大小和外观不同的商品,在抓取失败时,能达到系统重新做视觉识别和恢复抓取的任务。当有外界物体干涉或进入机器人工作领域时,系统能感知和识别障碍物并即时停止抓取作业,已达到安全保护的目的。在把抓取物体往传送带摆放的过程中,MUJIN系统能感知传送带的空隙并且将物体精确摆放到闲置的传送带上。对于当个分拣任务,MUJIN系统能达到4秒左右,这在目前为止的业界是最快的水平。

MUJIN的发展历史

MUJIN的发展历史

MUJIN的货车出货(devanning)系统

MUJIN的货车出货(devanning)系统

MUJIN联合分拣(sorting)系统

MUJIN联合分拣(sorting)系统

新兴企业纷纷出台机械臂方案

其他的一些新兴的企业,如Kyoto Robotics、Kinema System、OSARO等也提出了类似的方案。这些企业在他们各自擅长的领域也表现出了自己的竞争优势,如Kyoto Robotics凭借其视觉和传感器方面的积累,在大型箱子检测方面提供了稳定的结果。Kinema System的团队具有丰富的ROS才做提供的经验。OSARO在小物体抓取方面引入了深度学习和强化学习的技术,仅通过小型相机就能达到较快的检测结果。

OSARO基于深度学习的拣取系统

OSARO基于深度学习的拣取系统

除了分拣机器人以外,传统的AGV也有不少展出企业,如知名的Nabtesco、欧姆龙等。近年来,AGV的底层技术已经有所成熟。现在工业界正朝着导航智能,载重量大,智能避障方面发展。

AGV货物搬运系统

AGV货物搬运系统

日本的智能制造现状的发展,很大程度来源于其工业和工艺方面的积累。日本少子化和老龄化的社会问题的日渐严重的情况也推动了日本政府投入资源发展自动化行业。教育事业的发达,为日本发展高端智能制造技术提供了人力资源的支持。

目前中国与日本有相同的问题要去解决,如低端重复工作劳动力需求不断提高,人力资源成本上升和老年化问题逐渐严重等,都需要中国开始重点发展机器人自动化业务。十九大也把智能机器人为主的智能制造列为国家重点发展行业。从这些层面上来看,未来中国可以以日本智能制造的发展状况为基础共同总结经验,共同面对未来。

文 余锦泽 东京大学 博士
编辑修改 JST客观日本编辑部

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