單次卸載集裝箱的一部分并放入機(jī)器，散裝零件重組以及訂單履行這樣單調(diào)的任務(wù)需要大量的勞動(dòng)力，如果零件非常沉重尖銳，這些任務(wù)還相當(dāng)危險(xiǎn)。零件拾取機(jī)器人做這種重復(fù)性的工作已經(jīng)許多年了。但是，還有更多的應(yīng)用亟待實(shí)現(xiàn)。制造和倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化也正在焦慮地觀望之中。

盡管自動(dòng)拾取機(jī)器人比以往都要高效，但是它們依然有其局限性。我們尚未掌握這項(xiàng)科技中的最神圣的部分——隨機(jī)零件拾取機(jī)器人。盡管如此，我們還是能看到一些顯著的進(jìn)步。以領(lǐng)先的視覺技術(shù)軟件作為強(qiáng)大支持，逐漸開發(fā)的解決方案可以讓機(jī)器人探索這一未知領(lǐng)域。

為什么機(jī)器人實(shí)現(xiàn)隨機(jī)拾取這么艱難呢？

問題在于精確性。盡管機(jī)器人因其可重復(fù)性而備受贊賞，隨機(jī)拾取則需要在混亂時(shí)維持高精確度。機(jī)器人需要將零件放在一個(gè)未結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中的空間里，然而其他零件也會(huì)隨著每次機(jī)器人取出零件而不停移動(dòng)位置。機(jī)器人的靈活性、機(jī)器視覺、軟件配置以及計(jì)算需要實(shí)時(shí)處理所有的數(shù)據(jù)以達(dá)到這種精確的平衡，并給出解決算法以找出需要拾取的零件。聽起來難以實(shí)現(xiàn)，但并不是不可能的。

「對(duì)自動(dòng)拾取機(jī)器人的能力以及其局限的炒作早就甚囂塵上。」fanuc 公司的智能機(jī)器人/機(jī)器視覺工程師 David Dechow 說道，「現(xiàn)實(shí)是，機(jī)器視覺對(duì)于所有我們希望它執(zhí)行的其中一些任務(wù)都非常適合，并且足夠強(qiáng)大和可靠，無論是審察，二維或者三維引導(dǎo)。從我自己許多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來說，自動(dòng)拾取也在這一類型當(dāng)中。這其實(shí)是一種真實(shí)世界的本領(lǐng)，但是也仍然是我們希望機(jī)器人完成的事情之一?！?/span>

Dechow 與已故的機(jī)器人視覺引導(dǎo)領(lǐng)域的專家 Adil Shafi 曾經(jīng)合作密切，后者為早期自動(dòng)拾取技術(shù)的進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。許多他的創(chuàng)新依然還在影響這這些領(lǐng)域的發(fā)展。

Shafi 預(yù)言機(jī)器人隨機(jī)拾取將會(huì)成為 2020 年的主流。很多當(dāng)代人相信他是對(duì)的。自動(dòng)拾取在如今已經(jīng)相當(dāng)常見。

「我會(huì)說，隨機(jī)拾取正在成為一種主流現(xiàn)象。」Dechow 說道，「我認(rèn)為 Adil 的思想和創(chuàng)作都在促進(jìn)這個(gè)過程。他就如同一個(gè)傳教士一樣，而剩余的應(yīng)用所帶來的特殊挑戰(zhàn)也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來被解決?！?/span>

自動(dòng)拾取主要有三種類型：結(jié)構(gòu)化的，半結(jié)構(gòu)化的以及隨機(jī)自動(dòng)拾取。越往后，其應(yīng)用的復(fù)雜性就會(huì)增加，成本與循環(huán)時(shí)間也是如此。（這里將集裝箱或行李箱和無包裹的零件做出區(qū)分。在后面會(huì)詳述為什么這個(gè)區(qū)分很關(guān)鍵）

結(jié)構(gòu)化——零件以有規(guī)律和組織的形式容納在集裝箱里，因此易于成像和拾取。

半結(jié)構(gòu)化——零件以某種程度上的組織和規(guī)律容納在集裝箱，能夠幫助成像和拾取。

隨機(jī)——零件以完全的隨機(jī)形式容納在集裝箱內(nèi)，方向不同，且有重疊甚至纏繞的現(xiàn)象，讓成像和拾取很困難。

在這三個(gè)子集中，我們還要基于要拾取的零件的特性，例如，在集裝箱中以不同的形態(tài)去進(jìn)一步考慮。

「結(jié)構(gòu)化與半結(jié)構(gòu)化的自動(dòng)拾取通常很容易操作，并且非常迅速，因此不需要復(fù)雜的技術(shù)。」Dechow 說，「當(dāng)我們討論技術(shù)上的『圣杯』時(shí)，我想到的更多的是隨機(jī)的情況，重疊與纏繞的情況，以及多種類型的零件拾取?！?/span>

他提到結(jié)構(gòu)化的自動(dòng)拾取經(jīng)常由二維視覺完成，「當(dāng)你想起自動(dòng)拾取的時(shí)候，每個(gè)人都在想三維成像以及三維分析。實(shí)際上，自動(dòng)拾取領(lǐng)域的一些任務(wù)可以只用二位成像與二維分析完成。」

幾何對(duì)稱的成功

零件的特性經(jīng)常決定一個(gè)零件是否適合自動(dòng)拾取。Dechow 說他們已經(jīng)從「十分有把握的事情」前進(jìn)到了更有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。

「有一些零件在幾何結(jié)構(gòu)以及在任意集裝箱里的形態(tài)都十分適合?！笵echow 說，「在這種類型的零件中，絕對(duì)成功率會(huì)更大，幾何形態(tài)并不復(fù)雜的零件在隨機(jī)靜置的狀態(tài)下并不會(huì)發(fā)生很大改變?！梗o論零件會(huì)掉落到或者躺在集裝箱內(nèi)的哪個(gè)地方，這都是它的隨機(jī)靜置狀態(tài)中的一種。）

也有一種混合類型的集裝箱，但是它們的零件在幾何分布上很相似。它們更大，由于其對(duì)稱性構(gòu)造，因而并不是很復(fù)雜。即使它的底面甚至可以放下一個(gè)箱子，它依然是一個(gè)可分析的相對(duì)連續(xù)的表面。許多應(yīng)用都屬于這一種類。這種混合的產(chǎn)品類型訂單很常見，并且通常很成功，因?yàn)槟阍趥}(cāng)庫(kù)里找到的產(chǎn)品通常都屬于這種幾何對(duì)稱的類型。

「它們并沒有什么奇特的特征?！笵echow 說，「并不沉，并且在它們的隨機(jī)靜置狀態(tài)中，它們依然有足夠的可識(shí)別的表面以用來拾取。這種三維自動(dòng)拾取是如今最成功的案例。」

Dechow 提到如果有些物品表面有圖像或打印的字體，也不會(huì)有所不同。因?yàn)榇蟛糠衷粕傻娜S圖像與目標(biāo)的圖像標(biāo)志并無關(guān)系。

「它們不需要有多么漂亮或者干凈?！笵echow 說，「想一想工廠里機(jī)器處理，鍛造或加熱的大型鋼坯，大概有 20 或 30 磅重。但是就像我們所說的，在不同的靜置狀態(tài)下，它是一個(gè)連續(xù)的幾何形狀，并且僅有幾個(gè)幾何表面。這對(duì)于機(jī)器人來說易于拾取并抓握?！?/span>

復(fù)雜幾何也在進(jìn)步

隨著零件更加復(fù)雜，自動(dòng)拾取也從易到難，但是易于識(shí)別的特征——例如甜甜圈形狀還是會(huì)讓事情更簡(jiǎn)單。

機(jī)器人隨機(jī)自動(dòng)拾取利用 FANUC 公司的 iRVision 三維區(qū)域感應(yīng)器以及兩個(gè)機(jī)器人來拾取集裝箱內(nèi)被沖壓扁的汽車，以及交給熱處理機(jī)器。Motion Controls Robotics 是一種 RIA 認(rèn)證的機(jī)器人的制造商，它可以為一級(jí)供應(yīng)商設(shè)計(jì)并安裝電池單元。

FANUC 的自動(dòng)拾取機(jī)器人由雙頭的多功能末端執(zhí)行器，它可以利用 Magswitch 開發(fā)的磁鐵抓捕器在集裝箱內(nèi)重組零部件，使抓取更加容易，以及由 SCHUNK 開發(fā)的兩指抓握器去拾取零件并將它們?nèi)拥交萆?。滑梯上的感?yīng)器會(huì)告訴機(jī)器人的第二個(gè)控制端零件的方向，并告訴它輪緣是向上還是向下，因此機(jī)器人就知道該如何抓取零件。接著，機(jī)器人會(huì)從滑梯上取下零件，調(diào)整方向，將它嵌入到熱處理機(jī)中。并撿起完成的零件并將它交給下一步的操作。

這家機(jī)器人公司會(huì)在成功之前嘗試多種手臂末端工具的設(shè)計(jì)與視覺處理。這對(duì)于自動(dòng)拾取應(yīng)用并不稀奇。這種三維技術(shù)仍然需要足夠熟練的組裝技巧，零件更加復(fù)雜，組裝任務(wù)也會(huì)更加困難。Dechow 表示，在簡(jiǎn)單與困難的這個(gè)范圍中間則是更加復(fù)雜的架構(gòu)。

「想象一個(gè)像曲軸一樣的圓形物體，很長(zhǎng)并有一定的幾何形狀。從一面來看，它可能是個(gè)圓柱體，而從另一端看，它還可能是一個(gè)小型活塞桿。它是一個(gè)長(zhǎng)的物體，因此它可能會(huì)被某些部分所覆蓋。假如有另一個(gè)零件覆蓋在它上面，一個(gè) 30 磅的物體甚至可能會(huì)變成 50 或者 60 磅重的物體?！笵echow 說。

「這些零件可以劃分為一個(gè)大的種類，你可以在重工業(yè)或者自動(dòng)化制造業(yè)中看到它們?！笵echow 接著說，「它們常常用集裝箱來運(yùn)輸，你在集裝箱上面，也就是成像的位置，只能看到一個(gè)零件的一部分，而這僅僅是冰山一角。隱藏在其下的才是大部分，因此很難去找出到底哪個(gè)才是最適合的抓握機(jī)器?！?/span>

片狀物，包裝以及變形依然具有挑戰(zhàn)性

還有些物體對(duì)于機(jī)器視覺，甚至三維成像技術(shù)來說，依然十分困難。

「例如某些片狀物體，非常薄但很寬闊，它們被壓扁然后覆蓋于彼此之上?！笵echow 解釋，「這讓機(jī)器非常難于區(qū)分這些物體，因?yàn)楦叨鹊淖兓治⑿?，并且這些零件的幾何形狀也會(huì)讓機(jī)器困惑?！?/span>

「包裝好的零件，以及裝在塑料包裝里的零件和軟（易于變形）的零件，這些都是機(jī)器人難以識(shí)別的物體?！?/span>

「我們從來不會(huì)說『不行』」他補(bǔ)充說，「我們希望將這個(gè)技術(shù)推動(dòng)到極限，而且我們也經(jīng)常這樣做。」

二維隨機(jī)自動(dòng)拾取

位于荷蘭和密歇根州的 JR 自動(dòng)化技術(shù)公司也是一個(gè)堅(jiān)持挑戰(zhàn)極限的公司。這一家 RIA 認(rèn)證的機(jī)器人制造商也是 FANUC 機(jī)器視覺技術(shù)下的機(jī)器人指定測(cè)試站點(diǎn)。

「我們會(huì)在新技術(shù)的測(cè)試階段試用并感受它，然后提供評(píng)估與反饋?！笿R 自動(dòng)化公司的控制工程經(jīng)理 TYLER McCoy 說，「我們已經(jīng)這么做了很多年了，某種意義上，我們就是 FANUC iRVision 的試驗(yàn)床?！?/span>

McCoy 提到他們整合了許多結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化的自動(dòng)拾取應(yīng)用技術(shù)，他們認(rèn)為這將是一個(gè)趨勢(shì)。隨機(jī)自動(dòng)拾取技術(shù)則看起來仍然很稀少且遙遠(yuǎn)。

「我們最近實(shí)現(xiàn)了為汽車座背裝配零件的自動(dòng)拾取算法?！筂cCoy 說，「其中包括了一個(gè)看起來像座背的 U 型結(jié)構(gòu)框架，兩根焊接到頭枕的金屬管，以及跨在框架中間用來安裝靠墊的支撐?！?/span>

「這是一個(gè)包括了組裝與焊接的單元。我們的任務(wù)就是將這些零件從總體上卸下，并將它們放到焊接工具中，再放置在有四個(gè)位置的組裝床上，兩個(gè)機(jī)器人會(huì)將這些組件焊接到一起?！?/span>

這些 U 型框架會(huì)被放在重力支架（一種傾斜支撐物）上以便更容易地進(jìn)行焊接處理。而兩個(gè)頭枕的金屬管則比較小，可以放入螺旋的碗型送料機(jī)。

「但是靠墊的支撐架有 16 英尺長(zhǎng)，9 英尺寬，0.75 英尺厚。暫時(shí)我們還沒有很適合的送料機(jī)適用于這么大的金屬板?！筂cCoy 說，「因此我們用三維區(qū)域掃描先進(jìn)行評(píng)估，但是我們發(fā)現(xiàn)它所具有的單調(diào)幾何特征很難讓機(jī)器進(jìn)行三維區(qū)分。三維自動(dòng)拾取暫時(shí)還無法應(yīng)用于它?！梗ㄋ鼘儆谄瑺钗?，包裝以及變形的具有挑戰(zhàn)性的物體。）

「首先，在自動(dòng)拾取之前最好先評(píng)估物體。」McCoy 說道，「但隨后，我們發(fā)現(xiàn)這些沒什么特點(diǎn)的幾何物體傾向于糾結(jié)在一起。它們可以有很多種方向，這使得基于數(shù)據(jù)的拾取策略有些掣肘?！?/span>

因此他們專門為機(jī)器人拾取支撐架開發(fā)了一套解決方案。通過無接觸的唯一感應(yīng)器來探測(cè)集裝箱的深度，利用繪制虛擬的地形圖，從高處到低處，通過嵌有磁鐵的手臂末端一次抓取三到四個(gè)零件，并監(jiān)視掉落的零件。這些零件會(huì)被放到循環(huán)推進(jìn)系統(tǒng)，并利用不同的傳輸帶分開物體。接著二維相機(jī)和另一個(gè)機(jī)器人會(huì)拾取這些零件。結(jié)合其自主開發(fā)的軟件以及具有兼容性的工具和通用的拾取策略，從集裝箱里拿出這些零件，并將它們分離并運(yùn)輸?shù)礁觽鹘y(tǒng)的送料機(jī)器。

整個(gè)組裝過程總共需要六個(gè)機(jī)器人。一個(gè)機(jī)器人進(jìn)行拾取，另一個(gè)機(jī)器人將分離開來的支撐架從傳輸帶上卸下，第三個(gè)機(jī)器人則拾取主框架以及焊接頭枕的金屬管，兩個(gè)焊接機(jī)器人以及一個(gè)卸裝機(jī)器人。

「現(xiàn)有的系統(tǒng)能夠給我們每個(gè)集裝箱兩個(gè)半小時(shí)的緩沖時(shí)間，每個(gè)循環(huán) 20 秒。」McCoy 說，「我們同時(shí)用兩個(gè)集裝箱來操作，這樣它們就不需要等待的時(shí)間。機(jī)器人會(huì)清空一個(gè)集裝箱，在第二個(gè)集裝箱換上之前，然后用兩個(gè)半小時(shí)進(jìn)行處理。」

在 JR 自動(dòng)化這個(gè)過程之前，人們需要手動(dòng)為汽車座椅的零件裝上焊接工具。McCoy 表示，這是他們?yōu)榭蛻糸_發(fā)的第二種類似的系統(tǒng)。第一個(gè)已經(jīng)投入生產(chǎn)六個(gè)月了。

感應(yīng)器、軟件以及 EOAT

隨機(jī)自動(dòng)拾取需要很多技術(shù)的融合，尤其是三種提升機(jī)器人智力的技術(shù)：感應(yīng)器、軟件以及手臂末端的工具。

「其中一個(gè)重要因素就是硬件。」McCoy 說，「它會(huì)變得更經(jīng)濟(jì)有效，有更高的分辨率與更快的處理速度，生成三維點(diǎn)數(shù)據(jù)的能力也會(huì)變得更加工業(yè)化。例如 Kenyence 和 LMI 公司都正在生產(chǎn)一些很有趣的產(chǎn)品，看起來每個(gè)人都想要將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)囊入到工業(yè)空間中?！?/span>

「更加重要的是軟件，有很多獨(dú)立于機(jī)器人制造商的公司試圖認(rèn)為這只不過是軟件的競(jìng)爭(zhēng)而已。例如像 Recognition Robotics 在做一種很酷的擁有六個(gè)有自由度的二維攝像機(jī)?！?/span>

「在我看來，所有的硬件制造商正在讓生成三維云點(diǎn)數(shù)據(jù)的硬件的分辨率越來越高。」McCoy 說，「有很多智能軟件開發(fā)商正在利用這一點(diǎn)。我的確感覺到我們正處于兩種科技融合的時(shí)代，想象 2020 年的未來令人興奮?！?/span>

避免干擾

自動(dòng)拾取——尤其是針對(duì)隨機(jī)自動(dòng)拾取的環(huán)境——的軟件發(fā)展一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是利用算法，防止機(jī)器人以及它的手臂撞到集裝箱和其他的零件。

「很多人們從沒有想過這一點(diǎn)，然而這也是一個(gè)非常廣闊的問題?！笷ANUC 的 Dechow 說道，「尤其是，我們的干擾避免技術(shù)是一個(gè)非常優(yōu)雅的解決方案。你需要將機(jī)器人做出一個(gè)你自己都無法想象的姿勢(shì)。機(jī)器人可能真的會(huì)為了拾取一個(gè)零件而試圖穿過集裝箱的側(cè)壁?！?/span>

Dechow 認(rèn)為，想讓機(jī)器人聰明到避免這種問題，需要開發(fā)針對(duì)性的軟件，這是一個(gè)有意思的任務(wù)。但是更加復(fù)雜的任務(wù)則是讓機(jī)器人決定它是否想去，以及它要去的地方是否會(huì)造成干擾，它可以以很高的自由度去自動(dòng)改變機(jī)器人的路徑，讓機(jī)器人去抓取目標(biāo)并避免碰觸到其他物體。

FNUAC 的避免干擾技術(shù)完全基于軟件，并且與三維區(qū)域感應(yīng)器的標(biāo)準(zhǔn)相配合。其他的機(jī)器人制造商和軟件開發(fā)商有相似的算法，它也被叫做障礙避免。

「你可以模擬機(jī)器人的關(guān)節(jié)，末端的工具，以及任何在抓握范圍內(nèi)造成干擾的物體?！笵echow 表示，隨著機(jī)器人被送到一個(gè)未知的地方，軟件會(huì)計(jì)算預(yù)期的目標(biāo)并改變方法以及抓握位置。比如一個(gè)靠墻的一個(gè)零件，或者以一定角度倚墻的零件，機(jī)器人則需要將它推到墻邊以便于抓握。Dechow 認(rèn)為，這是一個(gè)很優(yōu)雅的方式，但很多人并沒有想到這一點(diǎn)。

人工智能用于自動(dòng)拾取

對(duì)于一個(gè)軟件開發(fā)商，這就是他們所有想到的方案。在 NASA 之外的實(shí)驗(yàn)室里，研究家正在為未知的太空探索準(zhǔn)備擬人型的機(jī)器人，Universal Robotics 的機(jī)器人已投入應(yīng)用，但是他們?nèi)匀辉谧非蟾叩木_度。

2013 年，這家公司發(fā)布了其開發(fā)的不受限拆垛系統(tǒng)，可以識(shí)別任何形狀，大小與方向的盒子?，F(xiàn)在它正在將這些精細(xì)的算法利用于隨機(jī)自動(dòng)拾取。

「從容器內(nèi)拾取物體的重點(diǎn)就在于精確度，因?yàn)槊恳淮问叭《夹枰煌穆窂皆O(shè)計(jì)。」Universal Robotics 公司的 CEO 與聯(lián)合創(chuàng)始人之一的 David Peters 表示。他的兄弟 Alan 也是聯(lián)合創(chuàng)始人之一以及首席科技官?？茖W(xué)家們和 NASA 與范德比爾特大學(xué)聯(lián)合開發(fā)算法。David 將他在電影商業(yè)中的資本放到了私募股權(quán)融資中以支持兄弟的冒險(xiǎn)。

「近幾年技術(shù)上發(fā)生的大事便是我們?cè)谧非蠼灰字?100% 的精確度?！筆eters 說，算法正變得愈發(fā)精細(xì)，學(xué)習(xí)功能也愈發(fā)廣闊。許多圍繞人工智能的事物都在應(yīng)用之上不停擴(kuò)展。首先是移動(dòng)盒子，接著開始自動(dòng)拾取，現(xiàn)在自動(dòng)拾取已經(jīng)可以處理上千個(gè)單品。

Universal Robotics 的自動(dòng)拾取軟件算法的模擬應(yīng)用平臺(tái)有兩個(gè)組成部分?？臻g視覺處理傳統(tǒng)視覺并進(jìn)行設(shè)備和感應(yīng)器之間的交流，并促進(jìn)機(jī)器人功能與校準(zhǔn)的控制，Neocortex 結(jié)合了它的實(shí)時(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)——即人工智能和 Spatial Vision 的三維視覺成果所結(jié)合。

「我們利用的是平行處理，這讓我們能夠在毫秒量級(jí)內(nèi)處理大型數(shù)據(jù)庫(kù)，理解正在發(fā)生什么，繼而促進(jìn)機(jī)器做出交易所需的行為。我們正處于機(jī)器可以在供應(yīng)鏈中與人力速度所競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)刻?！筆eters 總結(jié)道。

訂單履行

其中一個(gè)供應(yīng)鏈解決方案包括了 Universal Robotics，R/X Automation Solutions 以及 Yasakawa Motorman 的合作，并一起提供機(jī)器人履行藥劑訂單的一站式方案。

「我們已經(jīng)將 Neocortex 的技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人以完成訂單履行，后者目前還需要手工操作。我們給系統(tǒng)設(shè)定三層保障以確保證器人能夠取得訂單中的藥劑。

「R/X Automation 的客戶們是大型直接對(duì)接客戶的藥劑公司?！筆eters 說，「在他們的交易中，他們供應(yīng) 100% 的客戶需要有效自動(dòng)化結(jié)局方案，我們會(huì)處理工作零件組分。這正是史上第一次人們出現(xiàn)在供應(yīng)鏈上。我們正在為這種特殊的零件提供一站式方案，包括了啟動(dòng)、工業(yè)機(jī)器人、感應(yīng)器、控制端、處理以及所需要的安全程度?！?/span>

Universal Robotics 的軟件對(duì)于機(jī)器人，啟動(dòng)與感應(yīng)還未可知。這個(gè)系統(tǒng)通常利用現(xiàn)成的工業(yè)級(jí)機(jī)構(gòu)光傳感器與一對(duì)立體視覺相機(jī)耦合。

「我們可以連接任務(wù)所需要的感應(yīng)器數(shù)量?！筆eters 提到，「因此如果客戶們說我需要你去讀一個(gè)二維碼，或者一個(gè)序列號(hào)，或者在它被放進(jìn)箱子之前我需要你去做字符識(shí)別，我們只需要將感應(yīng)器放在機(jī)器人手臂上或者機(jī)器人旁邊?！?/span>

「我們主要與感應(yīng)器打交道，一旦后者可以提升，我們就可以將它放入現(xiàn)有的系統(tǒng)中。英特爾 i7 最新的版本剛剛上市，它的效率非常高。你猜怎么樣，我要把它用于我的解決方案里。它能讓我能夠處理更加精細(xì)的算法，達(dá)到更快的處理速度?！?/span>

Universal Robotics 的軟件基于 PC，「我們剛接受了類似于一個(gè)游戲電腦的白標(biāo)?！筆eters 解釋道，「它是一個(gè)非?？斓母叨伺渲秒娔X。Spatial Vision 總是基于這一個(gè)單元的機(jī)器，而 Neocortex 則可以基于這個(gè)機(jī)器，工廠的服務(wù)器，或者在云中?！?/span>

「我們將 Spatial Vision 安放在機(jī)器人中的模型或輔助設(shè)計(jì)里，它可以自動(dòng)理解如何驅(qū)動(dòng)機(jī)器并在空間里移動(dòng)（末端執(zhí)行器也是同理），然后決定如何躲避障礙。」

電子商務(wù)與訂單履行是機(jī)器人自動(dòng)拾取的一個(gè)快速發(fā)展領(lǐng)域。

「沃爾瑪、好市多、凱馬特等都擁有自己的網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂服務(wù)?！筆eters 說，「目前為止，在包裝站依然需要人類在場(chǎng)。包裝出貨箱的過程其實(shí)正是自動(dòng)拾取的一個(gè)很好的應(yīng)用?！?/span>

他提到，這些物體可以是任意形狀。但是拾取一瓶清潔劑和一管小小的唇膏還是很不一樣的。挑戰(zhàn)最終還是落于末端執(zhí)行器。

把握挑戰(zhàn)

許多人相信智能抓握技術(shù)將是推動(dòng)隨機(jī)自動(dòng)拾取成為主流之前的最終難題。FANUC 的 Dechow 則已經(jīng)看到了其解決辦法所帶來的巨大潛力。

「我認(rèn)為問題常常不是我們能不能從二維或者三維場(chǎng)景中獲取數(shù)據(jù)，而是如何根據(jù)已有的數(shù)據(jù)，讓機(jī)器人的手臂進(jìn)入集裝箱圍繞在目標(biāo)周圍，并成功地取出它。」

「問題在于，一個(gè)抓握器對(duì)于每種不同的隨機(jī)靜置狀態(tài)的物體經(jīng)常是不夠的?！笵echow 表示?！府?dāng)然，顏色對(duì)于成像也有決定性作用，但是末端執(zhí)行器才是最終決定零件是否可以被取出的重要因素?！?/span>

Soft Robotics 公司研發(fā)的具有靈活性的抓握器已經(jīng)準(zhǔn)備好了挑戰(zhàn)。

Peters 表示，正如他們可以針對(duì)傳統(tǒng)末端執(zhí)行器進(jìn)行 CAD 輔助設(shè)計(jì)，他們也可以為可變形的抓握器做同樣的設(shè)計(jì)。

「你知道它本質(zhì)上是一種觸碰能力，每個(gè)啟動(dòng)的手指如何活動(dòng)都會(huì)有一系列變量。當(dāng)你能夠利用 CAD 進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，你可以設(shè)計(jì)這些變量?！?/span>

很多公司都在研究該如何針對(duì)不同的工業(yè)和訂單履行業(yè)務(wù)，將自動(dòng)拾取技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，讓它對(duì)于中小型公司變得更加容易，性價(jià)比更高。

甚至連谷歌的登月項(xiàng)目也在躍躍欲試。

像這樣的突破性研究對(duì)于機(jī)器人隨機(jī)自動(dòng)拾取有著深遠(yuǎn)的影響，對(duì)于其他復(fù)雜的機(jī)器人路徑設(shè)計(jì)以及操作任務(wù)也是如此。Adil Shafi 一定會(huì)對(duì)此感到驕傲。不遠(yuǎn)將來，2020 年將會(huì)見證人類掌握這個(gè)「圣杯」的時(shí)刻。