六、商業(yè)領(lǐng)域的考慮

IFR制定了一些廣泛的指導(dǎo)方針，以幫助企業(yè)--尤其是那些尚未安裝任何機(jī)器人的企業(yè)--規(guī)劃采用移動(dòng)機(jī)器人的最佳方法。

1. 確定一個(gè)明確的商業(yè)案例和關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。移動(dòng)自動(dòng)化的第一階段是繪制需求圖，并評(píng)估這些需求的可自動(dòng)化程度。這可能意味著改變功能的執(zhí)行方式（見第2點(diǎn)）。然后公司應(yīng)該確定自動(dòng)化應(yīng)用的關(guān)鍵性能指標(biāo)。即使從小處著手（見第5點(diǎn)），勾勒出一個(gè)更大的移動(dòng)機(jī)器人安裝的愿景，并設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)劃--和預(yù)算--在交通路線和基礎(chǔ)設(shè)施、足夠的WiFi和外部修改（如額外的外部傳感器或反射器）方面允許這樣做也是有幫助的。這可以確保隨著整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展，個(gè)別應(yīng)用可以被擴(kuò)展和整合。它還為公司提供了一份他們正在評(píng)估的AMR供應(yīng)商的兼容性問題清單。

2. 不要試圖將一個(gè)人工過(guò)程"原封不動(dòng)"地自動(dòng)化。為人類開發(fā)的流程往往不能以同樣的方式自動(dòng)完成同樣的任務(wù)。最終用戶--通常在系統(tǒng)集成商的幫助下--需要考慮機(jī)器人（和其他自動(dòng)化設(shè)備）的能力，并設(shè)計(jì)出結(jié)合兩者最佳特點(diǎn)的流程。讓工人參與這一過(guò)程通常是有益的，這不僅可以確保關(guān)于瓶頸和其他問題的隱性知識(shí)被捕獲，而且還可以鼓勵(lì)人們接受自動(dòng)化解決方案。

由Bluebotics編程的迷你AGV（左）將部件轉(zhuǎn)移到ABB機(jī)械臂上，圖片來(lái)源：Bluebotics

3. 安全第一。機(jī)器人制造商負(fù)責(zé)確保他們的設(shè)備安全運(yùn)行，并提供如何部署設(shè)備的指導(dǎo)。然而，終端用戶有責(zé)任確保他們實(shí)施的自動(dòng)化解決方案對(duì)工人是安全的。根據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的合格指導(dǎo)是關(guān)鍵。

4. 更先進(jìn)并不總是更好。雖然復(fù)雜的3D視覺系統(tǒng)對(duì)某些應(yīng)用是有益的，如拾取和放置，但它們會(huì)消耗計(jì)算資源，并不總是必要的。解決方案應(yīng)該適合當(dāng)前的要求，但也要提供適應(yīng)性的范圍，以滿足公司未來(lái)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

5. 從小處開始：如果一個(gè)完整的自動(dòng)化應(yīng)用的投資回報(bào)率（ROI）還不清楚，可以從一個(gè)特定的任務(wù)開始，讓工人騰出手來(lái)完成更有價(jià)值的任務(wù)--例如從倉(cāng)庫(kù)為生產(chǎn)機(jī)器取零件--在擴(kuò)展到其他任務(wù)和完整流程之前，試用這個(gè)方法來(lái)計(jì)算ROI。

6. 考慮采用正確的商業(yè)模式。越來(lái)越多的機(jī)器人和軟件可以通過(guò)租賃計(jì)劃獲得（RaaS和SaaS模式以及混合模式）。這可以提供優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于想要避免資本支出的小型企業(yè)。這對(duì)正在快速發(fā)展的技術(shù)也是有意義的，因?yàn)樯?jí)包括在租賃費(fèi)中。然而，它可能不適合所有企業(yè)，應(yīng)該仔細(xì)評(píng)估租賃與購(gòu)買的利弊。

七、機(jī)器人技術(shù)的移動(dòng)性的未來(lái)

移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)是一個(gè)充滿活力的發(fā)展領(lǐng)域，我們可以期待在未來(lái)十年取得令人振奮的進(jìn)展，盡管有些進(jìn)展比其他進(jìn)展需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)可行性。正如我們?cè)谏鲜稣鹿?jié)中所概述的，這些進(jìn)展將發(fā)生在硬件和軟件方面。移動(dòng)機(jī)器人將變得更輕，操縱器將更加靈活。AMR和服務(wù)機(jī)器人將能夠更容易地在一系列室內(nèi)和室外環(huán)境中航行。傳感器和軟件算法的進(jìn)步意味著導(dǎo)航和視覺將變得越來(lái)越精確。

在擴(kuò)大移動(dòng)機(jī)器人可以執(zhí)行的任務(wù)范圍方面，一些最有希望的進(jìn)展將由使用概率算法和機(jī)器學(xué)習(xí)的軟件發(fā)展以及基于云和本地（機(jī)器人上或"邊緣"）計(jì)算的最佳組合來(lái)推動(dòng)。語(yǔ)義智能的發(fā)展將使移動(dòng)機(jī)器人能夠理解他們所看到的東西，從而做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。算法將得到加強(qiáng)，以優(yōu)化AMR的效率--例如，減少減速和停止時(shí)間，縮短服務(wù)和維護(hù)的中斷時(shí)間。我們將逐漸看到自然語(yǔ)言處理的改進(jìn)，它在通過(guò)語(yǔ)音控制機(jī)器人和使機(jī)器人能夠作出口頭反應(yīng)方面都有希望。

幫助用戶設(shè)計(jì)或完成一個(gè)過(guò)程的輔助系統(tǒng)的發(fā)展也將有助于降低包括機(jī)器人在內(nèi)的自動(dòng)化解決方案的整體安裝成本。例如，為基于軌道的AGV設(shè)置生產(chǎn)線是非常耗時(shí)的，通常要使用工廠布局的CAD數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)并不總是100%可靠，一般來(lái)說(shuō)，需要重新配置和優(yōu)化。輔助系統(tǒng)可用于根據(jù)定義的區(qū)域和區(qū)域內(nèi)的互動(dòng)規(guī)則來(lái)設(shè)置軌道。輔助系統(tǒng)擁有導(dǎo)向車的限制數(shù)據(jù)（重量、速度等），然后可以計(jì)算出軌道的最佳布局。輔助系統(tǒng)也可用于簡(jiǎn)化機(jī)器人編程。標(biāo)準(zhǔn)接口和通信協(xié)議的發(fā)展也將降低安裝和修正自動(dòng)化系統(tǒng)的總體成本，使不同制造商的機(jī)器之間能夠連接。

最后，正如我們所指出的，在工作場(chǎng)所的移動(dòng)機(jī)器人的WiFi充電方面有很好的發(fā)展，我們也可能看到在公共環(huán)境中的機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)充電站的發(fā)展，因?yàn)檫@些充電站變得更加普遍。

長(zhǎng)期研究方向

（1）運(yùn)動(dòng)

混合運(yùn)動(dòng)

（2）材料

用于機(jī)器人身體和抓手的柔性材料

靈活的傳感器

可生物降解的材料

（3）導(dǎo)航

固態(tài)激光雷達(dá)

雷達(dá)和LiDAR的混合

（4）視覺

減少視覺系統(tǒng)所需計(jì)算資源的技術(shù)，如非形態(tài)視覺傳感器29

（5）軟件

語(yǔ)義智能

無(wú)監(jiān)督和網(wǎng)絡(luò)化的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)

結(jié)論

幾十年來(lái)，大多數(shù)機(jī)器人都是固定的機(jī)器，與人類分開，支持企業(yè)以高度的速度和精度執(zhí)行重復(fù)性的任務(wù)。這些機(jī)器人仍然占據(jù)了機(jī)器人銷售的大部分。但是，越來(lái)越多的機(jī)器人市場(chǎng)被直接整合到由人類驅(qū)動(dòng)的流程中，執(zhí)行不符合人體工程學(xué)、危險(xiǎn)或無(wú)聊的輔助任務(wù)。在這些人與機(jī)器人的合作場(chǎng)景中，移動(dòng)性是一個(gè)改變游戲規(guī)則的因素。拿取和搬運(yùn)重物是不符合人體工程學(xué)的，并且占用了員工可以提供更高價(jià)值和獲得更大工作滿意度的任務(wù)的時(shí)間。移動(dòng)機(jī)器人可以讓工人擺脫關(guān)鍵的、但有潛在危險(xiǎn)的任務(wù)。

正如我們?cè)诒疚闹兴接懙?，移?dòng)機(jī)器人經(jīng)常充當(dāng)"膠水"，將整個(gè)流程中原本不相干的部分連接起來(lái)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可用于實(shí)時(shí)了解整個(gè)流程的性能。這樣做的好處是減少工廠的浪費(fèi)，提高工廠和倉(cāng)庫(kù)的效率，以及提高生產(chǎn)和醫(yī)療保健的質(zhì)量和安全。移動(dòng)機(jī)器人在制造和物流領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新的商業(yè)模式，幫助公司在高混合和低產(chǎn)量的環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)力。

移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展正在快速進(jìn)行中。原因之一是這些技術(shù)的進(jìn)步適用于許多不同的行業(yè)領(lǐng)域--因此一個(gè)行業(yè)的應(yīng)用解決方案可以迅速適應(yīng)另一個(gè)行業(yè)。我們還看到軟件算法的快速發(fā)展，這些算法不僅適用于機(jī)器人的許多不同領(lǐng)域，也適用于商業(yè)優(yōu)化的許多其他方面。開發(fā)人員正在將目光轉(zhuǎn)向幫助建立和管理流程的輔助系統(tǒng)，包括在自動(dòng)化系統(tǒng)中整合移動(dòng)機(jī)器人，以及機(jī)器人編程。這降低了實(shí)施和運(yùn)行機(jī)器人的總體成本，這將刺激機(jī)器人的采用。最后，新的租賃模式使公司在自動(dòng)化的財(cái)務(wù)規(guī)劃方面具有更大的靈活性。

未來(lái)在機(jī)器人移動(dòng)性方面會(huì)有令人興奮的新發(fā)展--但移動(dòng)性革命已經(jīng)到來(lái)