在炎熱的夏天，啤酒、礦泉水等飲料的出貨量急劇增加。在滿足消費(fèi)者解渴需求的同時(shí)，飲料等重物的處理量也隨之增加，我們的物流現(xiàn)場(chǎng)就此迎來(lái)了繁忙期。我們知道，長(zhǎng)期以來(lái)，物流現(xiàn)場(chǎng)一直為人手不足的“慢性病”所困擾，歸根究底，主要是由于裝載過(guò)量的問(wèn)題。

物流是經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈。為了保證物流的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的繁榮，物流現(xiàn)場(chǎng)必須確保擁有充足的勞動(dòng)力。該如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)呢？對(duì)此，東芝不斷創(chuàng)新，研發(fā)攻關(guān)出了可用于物流現(xiàn)場(chǎng)的“自動(dòng)卸貨機(jī)器人”。

一、憑借圖像識(shí)別技術(shù)，在不需要事先注冊(cè)的情況下實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)

“本來(lái)，物流基地多設(shè)置在方便配送的高速道路的立交橋附近。因?yàn)楣步煌▉?lái)往不便，召集人手極為困難。此外，物流現(xiàn)場(chǎng)還需要強(qiáng)度極大的重體力勞動(dòng)，以便將工廠、倉(cāng)庫(kù)通過(guò)軌道運(yùn)送來(lái)的沉重貨物分送到各個(gè)目的地。因此，大多數(shù)物流現(xiàn)場(chǎng)都頗受員工留存率低、雇傭率無(wú)法保證等問(wèn)題的困擾。正是基于以上訴求，我們啟動(dòng)了自動(dòng)卸貨機(jī)器人的研發(fā)工作，迄今為止大約有三年了?！?/p>

說(shuō)出上述這番話的，正是東芝基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)株式會(huì)社的機(jī)器人和圖像安全事業(yè)負(fù)責(zé)人——柚井英人先生。

東芝基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)株式會(huì)社
安全和自動(dòng)化系統(tǒng)事業(yè)部
機(jī)器人和圖像安全事業(yè)負(fù)責(zé)人
柚井英人先生

“（自動(dòng)卸貨機(jī)器人的）一大特點(diǎn)是能準(zhǔn)確處理重達(dá)30公斤的貨物。此外，采用寬2.2m×長(zhǎng)3.4m×高2.7m的尺寸設(shè)計(jì)，節(jié)省了空間，還可輕松搭載現(xiàn)有的設(shè)備，即使緊挨著人也能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn)。特別需要說(shuō)明的是，我們還實(shí)現(xiàn)了無(wú)需指示可自動(dòng)識(shí)別貨物狀態(tài)并進(jìn)行處理的特性。這樣一來(lái)，自動(dòng)卸貨機(jī)器人就能以毎分鐘不少于8箱的速度卸貨24小時(shí)，從而減輕作業(yè)人員的負(fù)擔(dān)?？梢哉f(shuō)，在物流現(xiàn)場(chǎng)采用圖像識(shí)別技術(shù)是非常少見(jiàn)的?！保ㄨ志?/p>

產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)圖

托盤上堆積著瓦楞紙箱，有的井然有序地堆積著，有的交錯(cuò)地放置著，還有的則是無(wú)規(guī)則地散布各處。在以往的物流現(xiàn)場(chǎng)，我們必須事先注冊(cè)每一段貨物的形狀，之后才能檢測(cè)對(duì)象物品。但東芝的機(jī)器人裝配了獨(dú)有的攝像頭和傳感器，可通過(guò)雷達(dá)的發(fā)射速度測(cè)量距離，因而可以自動(dòng)識(shí)別貨物的狀態(tài)并進(jìn)行處理。

可識(shí)別多種堆放方式

“通過(guò)準(zhǔn)確識(shí)別箱子與箱子之間的縫隙，以及箱子與蓋子對(duì)合部分的差異，即使是散亂堆放、設(shè)計(jì)各異、分段混載的貨物，自動(dòng)卸貨機(jī)器人也能夠自動(dòng)做相應(yīng)的處理?！保ㄨ志壬?/p>

即使貨物緊挨著，也能夠逐個(gè)識(shí)別

二、作為解決物流市場(chǎng)勞動(dòng)力不足等問(wèn)題的重要手段

本次研發(fā)的卸貨機(jī)器人還搭載了東芝最新研發(fā)的兩面握持結(jié)構(gòu)¹，其附帶吸盤的機(jī)械臂可輕松吸住箱子的上面和近前端側(cè)面。
1：握持臂的前端部分，即夾住貨物的結(jié)構(gòu)。

從實(shí)際運(yùn)用的場(chǎng)景來(lái)看，機(jī)器人在識(shí)別貨物后，使用兩面握持結(jié)構(gòu)將貨物拉出并移動(dòng)到帶式輸送機(jī)上。通過(guò)將貨物的重量分散到箱子的上面和側(cè)面，即使是有穿孔的瓦楞紙箱，也能夠得到完好無(wú)損的妥善運(yùn)送。

自動(dòng)卸貨機(jī)器人的獨(dú)立操作

東芝機(jī)器人和圖像安全營(yíng)業(yè)部組長(zhǎng)古田健治（FURUTA KENJI）先生介紹說(shuō)：“最初的試操作是只吸附箱子上面以便抬起（貨物），但由于各廠家的箱子強(qiáng)度不同，就發(fā)生了一些問(wèn)題，如箱子上部穿孔破損、抬起時(shí)不穩(wěn)定而墜落等。我們調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，這是外側(cè)涂有膠水的箱子粘在一起造成的。這種“防滑處理”，是常規(guī)物流現(xiàn)場(chǎng)在用鏟車運(yùn)送貨物時(shí)，為防止貨物散落而做的補(bǔ)充措施。在不同的季節(jié)，應(yīng)對(duì)這些“防滑處理”也得有所區(qū)別：夏季濕度高，膠水粘性差，冬季干燥，膠水粘性強(qiáng)。但即使膠水粘性強(qiáng)，人力運(yùn)送這些箱子也有散開(kāi)的可能性，更何況用機(jī)械來(lái)抬起。因此我們（將機(jī)器人）設(shè)計(jì)成上面和近前端側(cè)面兩面握持的結(jié)構(gòu)，稍微按住（貨物）后再拉動(dòng)，對(duì)控制進(jìn)行微調(diào)，以便剝離粘膠”。

東芝基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)株式會(huì)社
全和自動(dòng)化系統(tǒng)事業(yè)部
機(jī)器人和圖像安全營(yíng)業(yè)部 組長(zhǎng)
古田健治先生

“6瓶裝2升容量聚酯瓶裝飲料的瓦楞紙箱重達(dá)12公斤，如果用人力卸貨，每小時(shí)可卸500～600個(gè)。但如果把這項(xiàng)工作交給機(jī)器人，那么，根據(jù)不同的裝貨形態(tài)，每小時(shí)最多可卸600個(gè)，平均值為450個(gè)左右。表面上看來(lái)，用機(jī)器人卸貨的速度是降低了。但是，在使用人力的情況下，我們無(wú)法避免疲勞所帶來(lái)的速度減緩等問(wèn)題。而24小時(shí)不變作業(yè)速度的機(jī)器人，則可以長(zhǎng)時(shí)間高效運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)物流現(xiàn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)是最大的優(yōu)點(diǎn)。將簡(jiǎn)單的卸貨作業(yè)交給機(jī)器人，便能夠?qū)⑵渌鳂I(yè)分配給人力資源來(lái)完成，提高物流基地的效率。此外，在物流現(xiàn)場(chǎng)，今后我們需要處理的產(chǎn)品會(huì)更加多樣化、復(fù)雜化，能夠靈活運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)、具有無(wú)需指示性的機(jī)器人就會(huì)占據(jù)更大的優(yōu)勢(shì)?！保ü盘锵壬?/p>

與人合作的機(jī)器人（機(jī)器人處理重物，人處理輕便、不規(guī)則的小型貨物）

從今年3月起，這種自動(dòng)卸貨機(jī)器人投入運(yùn)營(yíng)后，物流現(xiàn)場(chǎng)給予的評(píng)價(jià)就非常高，“我們收到了許多反饋，希望（卸貨機(jī)器人）能處理更多形狀的貨物。我們正在考慮將這種技術(shù)應(yīng)用到裝貨的領(lǐng)域?！保ü盘锵壬?/p>

為了進(jìn)一步推動(dòng)物流行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展，我們的下一步目標(biāo)是將機(jī)器人進(jìn)行升級(jí)，在引入深度學(xué)習(xí)（deep learning）等新技術(shù)的同時(shí)，通過(guò)識(shí)別各種形狀的貨物，提高其操作精度、應(yīng)用到裝貨領(lǐng)域，并推廣到日本海外市場(chǎng)。

“我們的安全和自動(dòng)化系統(tǒng)事業(yè)部，原本就是在三大重點(diǎn)技術(shù)（即：在自動(dòng)驗(yàn)票閘機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)、郵件分揀機(jī)等領(lǐng)域建立的圖像識(shí)別技術(shù)、裝卸物品的機(jī)制，以及如何應(yīng)用這些技術(shù)和機(jī)制的計(jì)劃控制）的積累過(guò)程中不斷發(fā)展起來(lái)的，我們研發(fā)的科技極具親和力和適應(yīng)性。隨著物流市場(chǎng)的發(fā)展，我們最新研發(fā)的技術(shù)也必將得到進(jìn)一步的推廣，充分解決人手不足的問(wèn)題。”（柚井先生）

隨著電子商務(wù)日益普及，物流行業(yè)人手不足的問(wèn)題也日益嚴(yán)重。解決這個(gè)問(wèn)題已成了物流現(xiàn)場(chǎng)的當(dāng)務(wù)之急。種種跡象表明，東芝的自動(dòng)卸貨機(jī)器人活躍在物流最前線的時(shí)代，正悄然來(lái)臨！