人物介紹：熊蓉，國家科技部重點專項智能機器人專家組專家，RoboCup國際理事會理事，浙江省機器換人專家組專家，浙江大學控制科學與工程學院機器人實驗室主任。
據中國物流與采購聯合會統計，我國制造業生產成本物流占比30%，遠高于發達國家的10-15%。中國移動機器人市場需求較大，不僅在倉儲物流行業，制造業物流領域也占了較大比例。根據AGV聯盟的數據，整個生產制造95%的時間都是用于物料流轉環節，真正用于生產的只有5%。進一步切實降低物流成本，潛力巨大。據悉，到2018年，整個物流系統的規模將達到千億級。物流業作為支撐國民經濟發展的基礎性、戰略性產業，具有牽一發而動全身的特點。2014年起國家關于《物流業發展中長期規劃（2014-2020年）》、《中國制造2025》、《關于進一步推進物流降本增效促進實體經濟發展的意見》等一大批綱領性產業政策重磅發布，有效推動新一代物流系統發展，將物流和機器人、互聯網、人工智能等結合起來，成為智能制造自動化和信息化發展的重要趨勢。AGV（Automated Guided Vehicle）是自動引導車輛的英文縮寫，是一種重要的物流機器人，起到了物料搬運作用，是整個物流體系中的重要組成部分，對降低物流成本、轉變制造方式、實現生產制造轉型升級具有重要作用。從1913年美國福特汽車公司開始使用第一輛有軌道的導引車輛，到50年代的多類型軌道導引運輸車，再到80年代至今逐步興起的慣性、磁條、視覺及激光反射板導引運輸車，AGV技術隨計算機技術、人工智能和機器人技術的發展而發展，持續快速迭代，并在近幾年迎來突飛猛進的發展。隨著制造業和物流行業的持續快速發展，不斷提升物流效率，降低物流成本水平，成為企業用戶的迫切需求。AGV作為物流環節的主要設備，面對的應用需求也更加復雜多樣。主要體現在如下幾個方面：一、柔性制造應用多樣。在工業4.0的背景下，生產制造呈現出柔性化特點，即多品種、小批量、短周期，要求生產系統具有非常好的靈活性。機器人需要適應這樣的靈活性，具體包括：可以靈活便捷的部署；滿足動態調度的需求；適應人機共存環境，可實現人機安全共存而高效的協作；能促進自動化和信息化的兩化融合，即不僅是將機器人部署到生產環節中去，也能把相關的生產數據收集利用起來，促進生產系統精細監控與調度。二、應用行業大量拓展。傳統AGV多用于汽車、煙草、印鈔等行業，而現在很多領域、各行各業都在引入自動物流系統，都在進行自動化的升級改造。三、應用環節不斷拓展。對于單一企業而言，其各個應用環節也在不斷拓展，從倉庫、產線拓展到裝卸貨、分揀、以及公路的運輸等環節。港口、碼頭、以及園區“最后一公里的派送”，也需要利用AGV解決其自動化、無人化的問題。四、應用環境復雜多樣。不斷拓展的制造應用行業與環節需求，決定了對于AGV技術來說，應用環境是非常多樣化的。一方面，工廠等室內應用環境存在范圍很大、動態性很高的特點，對機器人長期可靠準確定位導航提出了很大的挑戰。另一方面，廠區、園區、港口等室外應用環境存在非受控、小樣本、GPS信號不穩定等特點。與常規無人駕駛研究面向結構性公路環境，有分道線、斑馬線、紅綠燈等很多統一通用標識不同，園區級環境通常缺少通用標識，且各具特色，導致算法通用性差，而受光照、季節、氣候、動態移動物體等影響導致的環境非受控，以及因建筑、綠化導致的GPS信號不穩定，進一步增加了問題的難度。上述應用需求對移動機器人進一步發展提出了新的要求，目前主要呈現如下四個方面的發展趨勢：一、 移動結構多樣化。不同行業領域多樣化的應用場景需要各種各樣、各種類型的移動機器人。按負載可以分為輕量級、中等載重，重型載重AGV；從環境可以分為室內和室外；從移動底盤結構可分為差速驅動、阿克曼底盤、多舵輪全向、多麥克納姆輪全向等。很多企業在持續嘗試移動結構優化和創新設計。二、 導航方式新型化。在室內應用場景中，傳統的磁條、磁感應線、磁釘等可以確保穩定可靠，有些還能做到很精確，但是它們需要施工和長期維護，路徑不能輕易調整，不能適應柔性生產需求，部分在降低成本的同時忽略了安全性，人機交互過程中會對人有一定危險性。可滿足柔性、高效、安全與人機交互需求、路徑可調的導航方式有兩種，一種是激光反射板的，另一種就是自然無軌導航。但前者還是涉及部署，后者具有更好的便捷部署和靈活調度能力，但需要確保長期運行的可靠性和魯棒性。迦智科技—— 智能工廠無軌導航AGV批量應用
迦智科技—— 奇瑞無人駕駛車雨中從室外到室內自動入庫
三、 應用形式新穎化。近年來，很多企業設計了很多新的應用形態來推動物流自動化發展。例如基于二維碼定位導航技術有效推動了電商物流發展，通過新穎的應用方式提供新零售時代的貨到人，幫助物流和電商企業解決一些用工難和降本增效的問題。再比如立體倉庫內的多向穿梭車可幫助提供更多的庫位數量并提升立庫運行效率。未來，在智能制造和智慧物流需求驅動下，AGV還將有更多新穎的應用形式出現。例如庫卡提出了矩陣式的生產模式，由AGV將物料和工件運送到由多個機器人組成的作業單元處，這種生產模式可以改變原來串型的流水線模式，具備更好的柔性制造能力。而ABB提出，讓AGV背負機器人設備來完成產線與工作站部署，從而建立高效柔性的生產線。這些需求不僅對AGV技術，而且對視覺的技術都提出了更高的要求。
迦智科技—— 未來矩陣式生產工廠演示模型
四、 調度系統規模化。在多樣物料、多種設備、多產線、多倉庫大規模生產制造中，多臺甚至數百臺AGV規模化集群作業成為發展的必然，AGV調度系統也將變得越來越大。調度系統中會涉及不同車型、不同環節、不同作業要求、不同作業類型，并且涉及大范圍大場景，如何對這樣的系統進行高效的管理和高效的調度，來提高生產的效益，給企業提供更高的附加價值也是非常重要。生產制造系統的柔性化、智能化、網聯化對工業物流系統和物流移動機器人提出了新的挑戰，AGV產品和作業方式正重新定義，產業格局和產業生態正在重構。同時也要看到，當前AGV的定制化問題仍然突出，這種現象也一定程度影響AGV行業的快速發展。如何快速推動一批代表性行業應用實現AGV的行業標準化，最大化幫助用戶和社會降低定制成本，同時加速AGV的快速推廣實施，需要廣大AGV企業、集成商和用戶共同探討，并共同構建良性健康的AGV產業生態圈，抓住新機遇，創造新優勢，合力共贏推動AGV產業不斷發展。
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