自主移動(dòng)操縱機(jī)器人（autonomous mobile manipulation robot，簡稱AMMR）將自主導(dǎo)航與自主抓握功能結(jié)合在一起，通過輪式移動(dòng)底座和視覺傳感器來感知周圍環(huán)境，具有“看見”的能力，機(jī)器人還配備了手臂和末端執(zhí)行器，使它們可以物理拾取不同的物品。

美國IAM Robotics公司創(chuàng)建了首個(gè)在商業(yè)上可行的AMMR，即Swift Product Suite，該產(chǎn)品于2016年推出。如今，產(chǎn)品已成功部署在倉庫和分銷中心來揀選和運(yùn)輸產(chǎn)品以完成訂單。

IAM Robotics公司的自主移動(dòng)操縱機(jī)器人SWIFT ?

2019年，Boston Dynamics的研發(fā)團(tuán)隊(duì)將Pick的盒子檢測(cè)軟件集成到Handle機(jī)器人中，完成了與客戶在其倉庫中的概念驗(yàn)證試驗(yàn)，并將Pick出售并集成到世界各地的工業(yè)機(jī)器人工作單元中。

Boston Dynamics公司自主移動(dòng)操縱機(jī)器人Handle

自主移動(dòng)操縱的目標(biāo)

IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）機(jī)器人與自動(dòng)化學(xué)會(huì)定義的自主移動(dòng)操縱的目標(biāo)是在可能需要與人類合作的非結(jié)構(gòu)化和動(dòng)態(tài)環(huán)境中執(zhí)行復(fù)雜的操縱任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，科學(xué)家和工程師正在解決以下技術(shù)難題：

1、普遍性 –如何執(zhí)行各種任務(wù)，獲得新技能并將這些技能應(yīng)用于新情況；如何持續(xù)適應(yīng)并提高績效

2、高維狀態(tài)空間 –如何使用許多執(zhí)行器和傳感器以提供更大的高維狀態(tài)空間

3、不確定性 –如何解決由于感應(yīng)和驅(qū)動(dòng)的不確定性而引起的問題

4、系統(tǒng)復(fù)雜性 –如何集成用于傳感，操縱和移動(dòng)的眾多硬件組件，以協(xié)調(diào)感知，操縱，學(xué)習(xí)，控制，規(guī)劃等方面的算法功能。

AMMR與AMR的比較

自主移動(dòng)機(jī)器人AMR （autonomous mobile robot）具有許多與AMMR相同的屬性，但缺乏操縱性（即抓握，拾?。}庫和配送中心的操作員將AMR用作移動(dòng)推車，用于運(yùn)輸手物料箱或貨物箱。產(chǎn)品由人工或其他自動(dòng)化設(shè)備放置在AMR上或從AMR上取回。在訂單履行應(yīng)用中，AMR通常要么跟隨揀選工人，推動(dòng)他們更快地揀選，要么帶領(lǐng)揀選工人，引導(dǎo)他們更快地移動(dòng)到正確的插槽位置，并允許他們?cè)诟用馓岬沫h(huán)境中工作。

在此應(yīng)用程序中，AMR通過稍微減少工人在輪班期間必須執(zhí)行的步驟數(shù)來節(jié)省時(shí)間。但是，AMR在工作流程的任何一端都需要一名人工—將產(chǎn)品從架子上拿下來，放到推車上，然后從另一端從推車上拿走產(chǎn)品。此外，這些輔助揀選的AMR（又稱“協(xié)作機(jī)器人”）通過迫使員工更快地工作來提高生產(chǎn)率，這可能導(dǎo)致員工不滿。這些解決方案相對(duì)便宜，非常易于安裝，并且可以補(bǔ)充現(xiàn)有的勞動(dòng)力。但是，由于AMR要求員工在他們旁邊工作，所以它們無法解決倉庫操作員面臨的日益嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺危機(jī)。

AMMR是一種特殊類型的AMR，包括用于在移動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行揀選或物料轉(zhuǎn)移的智能機(jī)械臂。與協(xié)作機(jī)器人AMR相比，這些機(jī)器人不需要人工陪同。AMMR可以自動(dòng)進(jìn)入倉庫存儲(chǔ)區(qū)域，查找?guī)齑嫖恢茫瑔为?dú)識(shí)別對(duì)象，自動(dòng)揀選物品，然后將其運(yùn)輸?shù)铰男姓尽?/p>

AMMR的優(yōu)勢(shì)

AMR和AMMR共享的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是它們對(duì)需要自動(dòng)化的企業(yè)的低準(zhǔn)入門檻。兩種類型的機(jī)器人價(jià)格比較經(jīng)濟(jì)、靈活且可擴(kuò)展，因此易于安裝自動(dòng)化，幾乎沒有財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。與通常需要對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重大改進(jìn)的昂貴的固定自動(dòng)化系統(tǒng)相比，此類自動(dòng)化的資本支出有限。

在當(dāng)今的零售競(jìng)爭激烈環(huán)境中要獲得成功，意味著必須滿足消費(fèi)者的需求，以提供快速交貨和提供各種各樣的產(chǎn)品。為了滿足交付需求，許多企業(yè)安裝了高速自動(dòng)化系統(tǒng)，并雇用了額外的揀貨，包裝和運(yùn)送工人。為了滿足產(chǎn)品分類的需求，企業(yè)不斷添加新產(chǎn)品。這導(dǎo)致SKU激增，許多配送中心被高利潤但移動(dòng)緩慢，低訂單量的產(chǎn)品所堵塞。在達(dá)到臨界點(diǎn)之前，高速自動(dòng)化和長尾SKU是非常滿足業(yè)務(wù)要求。由于兩個(gè)主要限制因素，企業(yè)會(huì)很快發(fā)現(xiàn)自己無法保持競(jìng)爭力并無法在勞動(dòng)力和自動(dòng)化能力進(jìn)一步發(fā)展。

隨著嬰兒潮一代人成群結(jié)隊(duì)退休，并且精通技術(shù)的年輕一代對(duì)倉庫中的體力勞動(dòng)職位沒有興趣，勞動(dòng)力短缺正日益成為幾乎無法逾越的障礙。SKU的激增導(dǎo)致倉庫的庫存激增，使高速自動(dòng)化系統(tǒng)窒息，而這些自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的并不是有效地處理緩慢移動(dòng)的每訂單一個(gè)產(chǎn)品。這兩個(gè)約束（勞動(dòng)力和產(chǎn)能）正給各個(gè)行業(yè)的各種規(guī)模的電子商務(wù)企業(yè)帶來巨大壓力。

這正是AMMR的優(yōu)勢(shì)真正突出的地方，因?yàn)檫@些機(jī)器人系統(tǒng)充當(dāng)了該壓力的釋放閥。

人工：AMMR可以像人類一樣揀選和運(yùn)輸產(chǎn)品，這意味著企業(yè)可以繼續(xù)添加利潤率高，運(yùn)送緩慢的產(chǎn)品，而無需增加難以找到的人工。

容量：通過將小批量，低訂單量的物品從高速自動(dòng)化系統(tǒng)中移出并移入AMMR揀選模塊，倉庫操作員可以顯著提高其現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)的容量。

簡而言之，AMMR可以選擇更多的小批量長尾庫存，因此倉庫工人和現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)率。

AMMR還具有其他優(yōu)點(diǎn)：

他們更好地利用現(xiàn)有員工，進(jìn)一步降低了勞動(dòng)力成本。負(fù)責(zé)監(jiān)督AMMR團(tuán)隊(duì)的機(jī)器人經(jīng)理可以在手動(dòng)系統(tǒng)中處理多個(gè)工人的揀配任務(wù)。

他們可以提高員工滿意度。AMMR進(jìn)行不受歡迎的單調(diào)工作，消除了揀選工人每天平均行走10英里以上的路程。通過將挑選人員重新分配給更具參與性的職位，雇主可以看到員工滿意度提高和人員流動(dòng)減少。

它們減少了揀選錯(cuò)誤。AMMR配備了高度先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，使機(jī)器人能夠以3D方式實(shí)時(shí)查看和定位對(duì)象，從而提供近乎完美的訂單成功率。

實(shí)施AMMR所需的投資

與其他自動(dòng)化解決方案相比，所有AMR（包括AMMR）的共同優(yōu)勢(shì)在于其低成本，靈活性和可擴(kuò)展性。這些機(jī)器人不需要企業(yè)投入大量的資本支出來購買大型的固定自動(dòng)化系統(tǒng)，也不需要更改現(xiàn)有的倉庫基礎(chǔ)設(shè)施來增強(qiáng)其人對(duì)物實(shí)現(xiàn)模型。特別是，AMMR可以針對(duì)當(dāng)前或?qū)磉M(jìn)行靈活配置，以優(yōu)化揀選，打包和運(yùn)送流程，以實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)。此外，AMMR具有可擴(kuò)展性：企業(yè)可以從一小批機(jī)器人開始，并隨著訂單量的增加輕松添加更多的機(jī)器人。

由于對(duì)更高效的倉庫和配送中心的需求持續(xù)存在，而且勞動(dòng)力市場(chǎng)緊縮的局面還沒有結(jié)束，因此想要有效競(jìng)爭的企業(yè)應(yīng)將自動(dòng)移動(dòng)操縱機(jī)器人納入其游戲計(jì)劃。在為自己的業(yè)務(wù)探索和迭代正確類型的自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的公司中，最有優(yōu)勢(shì)的是他們可以節(jié)省勞動(dòng)力，從而提高收入和利潤，同時(shí)還能提高員工士氣和客戶滿意度。