来源:2021-03-30 00:00:00 热度:

波士顿动力机器人进工厂“搬砖”,1小时搬800箱,16小时不用续航

波士顿动力<a href=/a/tag//jiqiren_23264/ target=_blank class=infotextkey>机器人</a>进工厂“搬砖”!1小时搬800箱,16小时不用续航


 熊大宝
 李水青

3月30日报道,继网红机器狗Spot之后,近日波士顿动力推出第二个商业机器人原型——仓库移动机器人Stretch,装卸货物只需伸伸“小手”,1小时能搬运800箱,各类包裹都不在话下。

波士顿动力机器人进工厂“搬砖”!1小时搬800箱,16小时不用续航

Stretch拥有全方位的小型移动底座、定制设计的轻量级手臂和高级感应控制的智能握把,灵活性高,旨在满足仓库和配送中心需求,2022年有望上市出售。

从实验人形机器人Atlas,到一体化物流机器人Handle,再到如今的移动仓储机器人Stretch,仓储物流机器人从何而起,发展如何,未来又将去到何处,本文带您一起探究。

相比早期一体化物流机器人Handle,最新面世的仓储移动机器人Stretch“搬砖”更自由,工作更轻松,性能更稳定,1小时搬800箱,续航长达16小时。


被安装在一个大盒子上,Stretch稳定性较好。

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现重2,650磅(1.200公斤),在举重时不需要一个巨大的摆动配重,因此不会自己翻倒,末端有一个吸盘阵列,可以抓取和移动高达23公斤(50磅)的箱子。

它的手臂可以在底座顶部旋转,因此它可以将箱子从卡车卸到传送带上,而不会在移动中撞上什么东西。

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Stretch的稳定性血统可以追溯到波士顿动力研发的人形机器人Atlas。

Atlas能够平稳地平衡其重量,完成跑步、跳跃、后翻等动作。波士顿动力公司业务发展副总裁迈克尔·佩里(Michael Perry)说:“Atlas拿起货箱时不仅仅是伸展手臂和移动它们,而是协调臀部、腿部和躯干,许多相同的设计思维已经融入Stretch设计之中。”

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Stretch也在Handle的迭代中吸取经验,变轮子腿为全方位小型底座,增加稳定性,并定制设计的轻量级手臂和高级感应控制的智能握把。智能握把位于同一旋转底座上,不妨碍手臂运动,同时容纳二维和深度传感器,可以俯视周围环境。

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▲Handle与Stretch对比图

在视觉感知方面,波士顿动力公司自2019年收购Kinema Systems。这家机器视觉软件公司为仓储机器人设计机器学习驱动的检测和移动盒子的算法。


在Handle二代的测试中,布兰克斯普尔发现它虽擅长在宽敞地装卸货物,但在狭窄空间却很费力,工作速度不够快。“每次Handle拿起货物箱时,手柄都需要向后滚到卡车中间,这样才能在不发生碰撞的情况下旋转,然后向前滚,放好箱子。”

因此,多年来,布兰克斯普尔团队一直在考虑类似Stretch的设计。

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相比之下,Stretch由于隐藏在方形底座内的一些巧妙配重,伸展的手臂可以自由旋转。佩里说:“该底座能够承受手臂的惯性力和快速重量摆动的箱子,而无需依赖固定在地板上的数千公斤钢板。”

波士顿动力公司声称,Stretch每小时最多可以移动800例,其吞吐率相当于人类员工。

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以往,固定式机器人手臂也可移动箱子,但这样的基础设施安装昂贵,且工程量大。

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而移动式仓储机器人Stretch则意味着,它可以根据仓库需求完成多个固定臂的工作,而无需重新设计或安装任何东西。

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大多数仓库的设计都围绕着托盘的48×40英寸尺寸设计,而Stretch的底座恰好有48×40英寸,因此它可以安装在托盘适合的任何地方。盒子每个角落的轮子,都配有独立的转向,让Stretch向任何方向移动,包括侧对侧或旋转。

巨大的底座还意味着电池有很大的空间,足以通过8小时的轮班为Stretch供电,或者使用“扩展范围选项”提供长达16小时的动力。

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布兰克斯普尔想象Stretch在仓库的一天:“Stretch可能会在仓库的一侧度过一个上午,从卡车上卸下箱子。它也可能会在仓库的过道上度过一个下午,建造托盘,这些托盘会运去零售商或电子商务中心。它还可能会花一个晚上把箱子装回卡车上。”

佩里则指出,Stretch令人兴奋之处在于,它可以为没有自动化基础设施的环境提供自动化。“你可以利用这种能力,你可以把它搬到卡车的后面,你可以把它搬到过道上,你可以把它移到你的传送带上。这完全取决于当今的问题是什么。”

佩里表示,目前世界上大约80%的仓库没有任何自动化设备,这为公司提供了相当大的市场。Stretch目前虽还未定价,但对于利润率低的企业来说,移动式机器人是一个好的选择。

从试点到推广,波士顿动力进军仓库自动化行业已有年头了。

波士顿动力公司产品工程副总裁凯文·布兰克斯普尔(Kevin Blankespoor)回溯2016年:“当我们发布第一个Atlas二代移动货物的视频时,仓库工作人员表示很希望Atlas来一起工作。”“但Atlas作为仿真机器人来讲,价格昂贵,不适合作为商业产品。”

从此,他们便构想可以设计一个更简单的机器人,只需满足特定功能即可。

结果,他们不仅设计了新产品,公司更是成立了一个以仓库为重点的部门,以满足全球对仓库机器人的增量需求。

第一个试验机器人便是Handle。它以一种新的“轮腿式”移动平台为基础,可以实现各种灵活的移动。

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Handle一代是仿真机器人,依托轮子腿,它可以做各种疯狂的动作,例如在拐角处倾斜,滚下台阶,跳到桌子上。Handle一代可用人形手臂举起箱子,但其稳定性不高,不适用于于仓库工作。

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Handle二代中,它被重新塑造,从“特技”机器人变成仓库机器人,使用了一个大的真空夹来举箱子。Handle仍然使用了轮腿,但由于背部增加配重,再加上前面支撑真空夹具的“长脖子”,它看起来更像一只鸟。Handle二代可替代多个Atlas,相比Atlas的接线数只有三分之一。

我们现在看到的是Stretch原型,而Stretch的“产品”版本将于明年某个时候出售。

未来,Stretch的手臂将尽可能强壮,以保持它的移动性、稳定性。波士顿动力公司的定制臂设计是工业臂的四分之一,但仍然能够超过其前臂,最大有效载荷为50磅(23公斤),而手柄的最大有效载荷为33磅(15公斤)。

手臂设计还需完善,这样它才能穿过托盘和箱子,一直延伸到没有太多间隙的卡车顶部。

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Stretch的底座实际上有一个模块化界面,用户可以在那里附加各种配件。

对于需要卡车卸货的用户来说,他们可以将传送带连接到Stretch上,这样机器人可以在传送带深入卡车时随身携带。这意味着它只需要拿起一个盒子,旋转它,然后放下它,就可以更快地卸货。

除此之外,用户还可以添加托盘车附件,因此Stretch可以在构建订单时拖着托盘四处走动。同时,也可以将额外的传感器连接到底座上,用于额外的相机或激光雷达等态势感知,也可充当条形码阅读器。Stretch产品上也将配备更多传感器。

波士顿动力希望在2022年出售Stretch,但在此之前它还有一些迭代要做,整个软件团队还将在开发控制系统、愿景和自主性以及真实硬件上进行测试。布兰克斯普尔说道:“我们将在今年夏天开始建造第一批产品,然后明年上市,逐步推出可应用性产品。我们要做的第一个场景是卡车卸货,稍后我们将开始建造托盘。”

去年,波士顿动力公司凭借Spot的推出进入商用机器人市场,28年的研发终于开花结果。今时第二个商用机器人Stretch的推出,彰显出该公司在商业市场乘胜追击之势。

波士顿动力以自然世界为灵感,以功能驱动为最终设计,追求人与机器之间的动态平衡。在全球物流吞吐量日益激增之际,Stretch这样灵活的仓库移动机器人不仅可解放人类于体力劳动之中,也将会给整个物联网领域带来更多意想不到的可能性。我们期待波士顿动力更多精彩表现。

来源:Ars Technica、The Verge、Tech Xplore

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