智慧搬運

【智（zhì）慧搬運】|移動機器人 (AGV/AMR) 

行（háng）業：繁榮發展，融（róng）合創新

“繁榮發展”是2021年（nián）國（guó）內移動機器人（AGV/AMR）產業留（liú）給人們的深刻印象。特別是在受到疫情影（yǐng）響和外部環境持續振蕩的情況下，移動（dòng）機器（qì）人產業經曆了原材料價格上漲、芯片短缺、工程交付困難等一係列考（kǎo）驗，仍呈現出砌紅堆綠、百花齊放的繁榮景象，著實令人感到十分欣喜。目前，在智能製造領域（yù），移動機（jī）器（qì）人（rén）已成為許多工廠的標配，成為不可或缺的關鍵一環（huán）。一方麵，移動機器人很好地滿足了傳統製造業轉型過程中的生產、運（yùn）輸、倉儲、服務等環節的智能化需求（qiú）；另（lìng）一方麵，與人工智能（AI）及工業互聯（lián）網發展相疊加，創造出許多高質量、具有商（shāng）業價值的新場景。這（zhè）些又進而（ér）推動了移動機器人（rén）產業的蓬勃發（fā）展。

汽車生產物流中的拖車型移動機器人

一、2021年移（yí）動機器人（AGV/AMR）市場回顧

1.市場需求爆發（fā），銷售額突（tū）破百億元

根據新戰略移動機器人產業（yè）研究所的統計數據，2021年中國市場共銷售工業應用移動機器人（AGV/AMR)72000台，較2020年增長（zhǎng）75.61%；市場銷售額成功突破百億元大關，達（dá）到126億元，同比增長64%。預計（jì）未來十（shí）到二十年，國內移動機器人產業將繼續高速增長，有望挺進千億元（yuán）市（shì）場規模。

2021年雖然繼續受到疫情的影響，但國內移動機器人（rén）市場仍然（rán）保持較高的發展速度。在移動機器人應用（yòng）的各個行業領域（yù）中（zhōng），汽車裝配（pèi）、3C電子、第三方物流、半導體、航空航天及港口碼頭、快消食品等傳統（tǒng）行業需求繼續擴大；得益於碳排放政策影響，在新能源電池、光伏等領域出現爆發式增長，移動機器人已（yǐ）成為（wéi）這些行業投產、擴產的標準解決方（fāng）案。各種與（yǔ）生產工藝深度（dù）結合的新產品批量湧現（xiàn），提高了（le）生產的自動化、智能化水平，為企業減員增效起（qǐ）到了關鍵作用。

值得關注（zhù）的是，盡管汽車行業仍是應用移動機器人較為廣泛的行業，但由於受行業景氣度的影響，汽車行業所占移動（dòng）機器人應用市場份額的比重有所下降。與此形成對照（zhào）的是，供應鏈及（jí）第三方物（wù）流、新零售已成為倉儲分揀機（jī）器人（rén）較為主要的（de）應用領（lǐng）域（yù），銷量增長明顯。相較於2020年，移動機器人在3C電子/家電行業的應用占比有所提升，在國內外（wài）快遞電商領域的業務量也在擴（kuò）大，這與這些（xiē）行業在疫情長期影響下快速布局和完善供應鏈體係有著直接關係。

2.資本的持續投入，改變著（zhe）移動機器人產業格局

作為現代智能（néng）製造的關鍵技術領域之一，移動機器人行業一直因其巨（jù）大的市場（chǎng）發（fā）展空間和重要的戰（zhàn）略意義，而深受資本市場的青睞。2021年，資本對於該領域的投入十分引人注目。

據中（zhōng）國移動機器人產業聯（lián）盟和新戰略移動機器人產業（yè）研究所數據統計，2021年（nián）中國工業應用（yòng）移動機（jī）器人領域共發生29起融（róng）資事件（jiàn），總計金額超過40億元人民幣。總體看來，資本對移（yí）動機器人賽道的投入正在加大，更青睞（lài）細分品（pǐn）類的頭部企業，間接加速了相關企業的產（chǎn）品快速落地及市場持（chí）續拓展，同時也將行業發展推向了新的高潮。

在資本的助力之下，創新企業不斷湧現，原有的競爭格局被迅速打破。而在帶來創新突破的同時，資（zī）本的衝擊也（yě）給整個行業帶來強烈（liè）的震蕩，許多企（qǐ）業都不得不麵對更加激烈，甚至是非理性的價格競爭，這導致行業利潤率普遍（biàn）下降。可以說，資本（běn）的介入正在深刻（kè）改變著移動機器人（rén）行業，而如何（hé）正確引（yǐn）導資（zī）本發揮積極作用，將是行業需（xū）要深度（dù）思考的問（wèn）題。

3.推進技術標準體係建設，支撐行業健康可持續發（fā）展

為了保證中國移動機器人產業持續（xù）快速、健康發展，產業需要建立科學、統一的技術標準體係（包括數據接口標準和安全防護體係等），以此（cǐ）來協調供需關係（xì），優化競爭秩序，改善（shàn）市場環境，從（cóng）而促進行業長久發展。

中國移動機器人產業聯盟始（shǐ）終將標準製定放在重（chóng）要位置，2019年6月在杭州成立標（biāo）準管理委員會（簡稱“標委（wěi）會”），2020年發布首批六項團體標準（zhǔn），在2021年底又發布第二批四項團體標準（zhǔn），這（zhè）使產業聯盟的標準體係進一（yī）步得到充實和完善，為行業的規範發展打下了堅實基礎。今後，產業聯盟標委會將（jiāng）會繼續穩步（bù）發展（zhǎn）其標準化體係，計劃未來幾年中每年組織製定3～5項新標準，標（biāo）委會章程與管理辦法也將逐步完善。

由產業聯盟製（zhì）定的行業標準具有及（jí）時、公正、包容性強的特點，符合行業快速發展的需要；而通過相（xiàng）關標準的參編企業（yè）向客戶、向行業宣傳標準，有利於行業標準的快速推（tuī）廣（guǎng）和普及。同時，行業標準的形成也將為未來國家標準的（de）製定提供寶貴經驗，有助（zhù）於加速相關國標體係的形成和完善。

4.缺乏專業人才（cái）與複合人才培養機製，已成為產業發展的瓶頸

隨著移（yí）動機器人產業（yè）的快速發（fā）展及技術（shù）的不（bú）斷（duàn）迭代，對相關技術人才的需求也在激增。目前，移動機器人領域的技術人才非常稀缺，特別在算法設（shè）計、軟件開發、機械設計、電氣設計、項目實施等方麵，人才缺口尤（yóu）其明顯（xiǎn）。

近幾年，互聯網（wǎng）行業（yè）以其優厚的薪資待遇吸引了高校大部分軟件、算法（fǎ）類的畢業生，而實體製造行業吸引人才的能力則遠遠落後於互聯網行業。目前，移動機器人行業獲取人（rén）才的方式主要是對高校畢業生（shēng）中其他專業的人才進行二次教育和培養，有一些企業甚至（zhì）幹脆在同行之間挖人，這從長遠來講並非解決之道，反而會給行業發展製造混（hún）亂。

移動機（jī）器人是一門綜合的交（jiāo）叉學科，涉及到計算機科學（xué）、機械工程、電子工程等多門學科，集軟硬件於一體，未來應該走加強產學研合（hé）作這條路（lù），建立良性的移動機器人人才生態係統。通（tōng）過企業與高校、科研機構的緊密聯合，將（jiāng）會更加有（yǒu）效（xiào）地發揮各自優勢，更好地解決行業人才輸送問題（tí）。

移動機器人在IC裝備行業中的應用

二、2022年移動（dòng）機器人市場與技術發展趨勢展望

1.技術（shù）與應用深度融合，形成緊（jǐn）貼行業需求（qiú）的解（jiě）決（jué）方案

縱觀移動（dòng）機器人的發展過程，可以看到移動機器人技術（shù）正在與各種應用（yòng）深度融合，從而形成多種多樣的行業解決方案。通過這種融合，移（yí）動機器人能夠快速（sù）與人工智能、雲計算、物聯網等技術相結合，形成眾多能夠貼合具體應用需求的（de）有影響力的產品。如，適合新能源電池生產（chǎn）的自動掛接機器（qì）人、能進行快速分揀的料箱機器（qì）人（rén）、雙車聯動重卡裝配線機器人（rén）等等。

未來幾年，這種技術與應用深度融合的趨勢將會延續和發展（zhǎn）。移動機器人行業將會打造更明確的價值輸（shū）出，通過（guò）各種創（chuàng）新平台加速實現技術（shù）與應（yīng）用之間的整合（hé），而這種核心技術與應（yīng）用場景橫向結合的方式，也正是移動機器人行業普及發（fā）展的（de）一個重要特點。

2.自然導航走向3D，需要適應變化的環境

移動機器人能夠高效、智能、靈活地運行，有賴於其導航技術。目（mù）前，2D視覺導航和2D激光（guāng）導航在移動機器（qì）人（rén）領域的應用已經十分成熟，但3D視覺導航和3D激光導航還處於發展階段。3D導航技術由於具有更好的環境適應性，預計未來會有更大發展空間。

在3D視覺導航方（fāng）麵，基於特征點的3D導航技術較早得到應用（yòng），在（zài）光照條件比較好的情況下，已能夠在一定範圍內實現機器人的自動導航（háng）運行（háng）。通過全局優化和回環處理，改善3D建模的質量，提高定位精（jīng）度，通過人工智能方法提高機（jī）器人在不同環境光照條件下的魯棒性，這將是視覺導航技（jì）術發展的方向。

在3D激光導航方麵，現已取得非常明顯的進展，並在（zài）一部分場景（jǐng）中（zhōng）開始投入實際應用。3D激光（guāng）導航克服了2D導航的缺點，適應（yīng）複雜環境的能力顯著增強，是移動機器人近期發展的主要方向。相對來說，3D激光導航的成（chéng）本較高，相關的計算也更加複（fù）雜，但隨著自動駕駛技術發展，相關部件的成本有可能進（jìn）一步降低，屆時3D激光導（dǎo）航的應用將更（gèng）加普及。

動態環境是移（yí）動機器人自然導航所麵對的主要困難之一。動態環境（jìng）中既包含行人、車輛等高頻運動的物體，也可能包含一些緩慢/低頻移動的物體，如移動的生產線等。要有（yǒu）效克服動態（tài）環境帶來的困難，未來（lái）Life-long SLAM技術將（jiāng）走向應用（yòng）。這（zhè）種技術是指（zhǐ）在移（yí）動機器人使用過程中（zhōng）全程啟用對環境模型的自動修改和（hé）更新，這對SLAM技術的準確性和可靠性提出很大（dà）挑戰。該技術的發展和應用將進一步擴展移動機器人的應用領域（yù），為（wéi）在眾多動（dòng）態（tài）環境場景中使用移動機器人打下基礎。

3.從物料（liào）搬運到作業（yè）單元，末端（duān）識別將在（zài）應用層次深度迭代

移動機器人（rén）在誕生（shēng）之初主要用於物（wù）料的搬運輸送，即使執行（háng）一些其他作業也是比較簡單的操作（如托盤移載或頂升）。隨著技術提升，移動機器人（rén）越來越多被（bèi）直接作（zuò）為末端的精確操縱工具使用，如具有視覺調整能力的複合機器人、高位自（zì）調整無人叉車等（děng）。在這些應用中，移動機器人不再是簡單的搬運設備，而是成為一種具有感知和調整能力的作業單元。這要求移動機器人不僅需要具（jù）有末端精確檢（jiǎn）測與定位的能力，同時還（hái）需要具有對其執行機構（如車載（zǎi）機械手）的實（shí）時調整（zhěng）能力（lì）。

可以預見的是（shì），機器視覺、人工智能等技術越（yuè）來（lái）越多地成為末端精準定位的技術支撐，移動機器（qì）人技術正在跟AI、視覺等技術密切結合，從而給未來發展帶來更大空間。

4.強大的管理調度，通過（guò）算法指（zhǐ）揮硬件發揮較（jiào）大（dà）效能

在未來的移動（dòng）機器人應用中，成百上（shàng）千台機器人規模化集群作業將成為發展必然（rán）。這不僅需要調度係統能夠接入各種類型的機器人，在統一的環境下完（wán）成作業調度，還需要更加（jiā）智能的多機器人調（diào）度算法，使眾多機器人能夠準確、高效地協同工作；同時，移動機器人管理係統還將會麵臨運行（háng）路線和任（rèn）務頻繁變（biàn）更的挑戰，以及要求移動機器人具有避障繞行能力，而所有這一切都將由管理調度（dù）係統來完成。

隨著當（dāng）前（qián）智能製造、工業互聯網及人工智能技術的推廣，移（yí）動機器人（rén）調（diào）度係統技術也將快速發展，成為未來移動機器（qì）人係統管理性能提（tí）升的核心保障（zhàng）。

三、結束語

經過（guò）多年的努力和發展，中國移動機器人行業從零部件到整機、從核心算法（fǎ）到係統解決方案等一係列環節都實現（xiàn）重大突破，建立了相對完備的供應鏈和研發體係。中國機器人（rén）行業“缺芯少魂”、大而（ér）不（bú）強的狀況正在逐步得到改善，正朝著核心零部件和核心軟件自主可控的方向堅實邁進。

放眼望去（qù），移動機器人行業目前正在有條（tiáo）不紊（wěn）地前進；而細心觀察，眾多創新已悄然發生（shēng），整個行（háng）業正（zhèng）在積能蓄力（lì）、醞釀著新一輪的（de）變革和（hé）爆發。我們有（yǒu）理由相信，在大家的共同努力下，中國移動（dòng）機器人行業一定能夠繼續蓬勃發展，並（bìng）將在未來的全球競爭中實現超越和引領。