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巧解物流现场人手不足难题!——看可识别图像的“自动卸货机器人”如何大显身手! mask

巧解物流现场人手不足难题!

看可识别图像的“自动卸货机器人”如何大显身手!

2018.10.31 社会基础设施
本文看点
  • 电子商务不断扩大,人手不足的问题一直困扰着物流现场,并已成为其“慢性病”
  • 应用图像识别技术的“自动卸货机器人”顺势全新登场
  • 无需事先注册,可应对各种形式的装载货物,期待今后能推广到更多的领域里

在炎热的夏天,啤酒、矿泉水等饮料的出货量急剧增加。在满足消费者解渴需求的同时,饮料等重物的处理量也随之增加,我们的物流现场就此迎来了繁忙期。我们知道,长期以来,物流现场一直为人手不足的“慢性病”所困扰,归根究底,主要是由于装载过量的问题。

物流是经济的大动脉。为了保证物流的发展,经济的繁荣,物流现场必须确保拥有充足的劳动力。该如何实现这一目标呢?对此,东芝不断创新,研发攻关出了可用于物流现场的“自动卸货机器人”

一、凭借图像识别技术,在不需要事先注册的情况下实现运转

“本来,物流基地多设置在方便配送的高速道路的立交桥附近。因为公共交通来往不便,召集人手极为困难。此外,物流现场还需要强度极大的重体力劳动,以便将工厂、仓库通过轨道运送来的沉重货物分送到各个目的地。因此,大多数物流现场都颇受员工留存率低、雇佣率无法保证等问题的困扰。正是基于以上诉求,我们启动了自动卸货机器人的研发工作,迄今为止大约有三年了。”

说出上述这番话的,正是东芝基础设施系统株式会社的机器人和图像安全事业负责人——柚井英人先生。

东芝基础设施系统株式会社 安全和自动化系统事业部 机器人和图像安全事业负责人 柚井英人先生

东芝基础设施系统株式会社
安全和自动化系统事业部
机器人和图像安全事业负责人
柚井英人先生

“(自动卸货机器人的)一大特点是能准确处理重达30公斤的货物。此外,采用宽2.2m×长3.4m×高2.7m的尺寸设计,节省了空间,还可轻松搭载现有的设备,即使紧挨着人也能够安全运转。特别需要说明的是,我们还实现了无需指示可自动识别货物状态并进行处理的特性。这样一来,自动卸货机器人就能以毎分钟不少于8箱的速度卸货24小时,从而减轻作业人员的负担。可以说,在物流现场采用图像识别技术是非常少见的。”(柚井)

产品的整体结构图

产品的整体结构图

托盘上堆积着瓦楞纸箱,有的井然有序地堆积着,有的交错地放置着,还有的则是无规则地散布各处。在以往的物流现场,我们必须事先注册每一段货物的形状,之后才能检测对象物品。但东芝的机器人装配了独有的摄像头和传感器,可通过雷达的发射速度测量距离,因而可以自动识别货物的状态并进行处理

可识别多种堆放方式

可识别多种堆放方式

“通过准确识别箱子与箱子之间的缝隙,以及箱子与盖子对合部分的差异,即使是散乱堆放、设计各异、分段混载的货物,自动卸货机器人也能够自动做相应的处理。”(柚井先生)

即使货物紧挨着,也能够逐个识别

即使货物紧挨着,也能够逐个识别

二、作为解决物流市场劳动力不足等问题的重要手段

本次研发的卸货机器人还搭载了东芝最新研发的两面握持结构1,其附带吸盘的机械臂可轻松吸住箱子的上面和近前端侧面。
1:握持臂的前端部分,即夹住货物的结构。

从实际运用的场景来看,机器人在识别货物后,使用两面握持结构将货物拉出并移动到带式输送机上。通过将货物的重量分散到箱子的上面和侧面,即使是有穿孔的瓦楞纸箱,也能够得到完好无损的妥善运送。

自动卸货机器人的独立操作

自动卸货机器人的独立操作

东芝机器人和图像安全营业部组长古田健治(FURUTA KENJI)先生介绍说:“最初的试操作是只吸附箱子上面以便抬起(货物),但由于各厂家的箱子强度不同,就发生了一些问题,如箱子上部穿孔破损、抬起时不稳定而坠落等。我们调查后发现,这是外侧涂有胶水的箱子粘在一起造成的。这种“防滑处理”,是常规物流现场在用铲车运送货物时,为防止货物散落而做的补充措施。在不同的季节,应对这些“防滑处理”也得有所区别:夏季湿度高,胶水粘性差,冬季干燥,胶水粘性强。但即使胶水粘性强,人力运送这些箱子也有散开的可能性,更何况用机械来抬起。因此我们(将机器人)设计成上面和近前端侧面两面握持的结构,稍微按住(货物)后再拉动,对控制进行微调,以便剥离粘胶”

东芝基础设施系统株式会社 全和自动化系统事业部 机器人和图像安全营业部 组长 古田健治先生

东芝基础设施系统株式会社
全和自动化系统事业部
机器人和图像安全营业部 组长
古田健治先生

“6瓶装2升容量聚酯瓶装饮料的瓦楞纸箱重达12公斤,如果用人力卸货,每小时可卸500~600个。但如果把这项工作交给机器人,那么,根据不同的装货形态,每小时最多可卸600个,平均值为450个左右。表面上看来,用机器人卸货的速度是降低了。但是,在使用人力的情况下,我们无法避免疲劳所带来的速度减缓等问题。而24小时不变作业速度的机器人,则可以长时间高效运转,这对物流现场来说是最大的优点。将简单的卸货作业交给机器人,便能够将其他作业分配给人力资源来完成,提高物流基地的效率。此外,在物流现场,今后我们需要处理的产品会更加多样化、复杂化,能够灵活运用图像识别技术、具有无需指示性的机器人就会占据更大的优势。”(古田先生)

与人合作的机器人(机器人处理重物,人处理轻便、不规则的小型货物)

与人合作的机器人(机器人处理重物,人处理轻便、不规则的小型货物)

从今年3月起,这种自动卸货机器人投入运营后,物流现场给予的评价就非常高,“我们收到了许多反馈,希望(卸货机器人)能处理更多形状的货物。我们正在考虑将这种技术应用到装货的领域。”(古田先生)

为了进一步推动物流行业的持续性发展,我们的下一步目标是将机器人进行升级,在引入深度学习(deep learning)等新技术的同时,通过识别各种形状的货物,提高其操作精度、应用到装货领域,并推广到日本海外市场。

“我们的安全和自动化系统事业部,原本就是在三大重点技术(即:在自动验票闸机、点钞机、邮件分拣机等领域建立的图像识别技术、装卸物品的机制,以及如何应用这些技术和机制的计划控制)的积累过程中不断发展起来的,我们研发的科技极具亲和力和适应性。随着物流市场的发展,我们最新研发的技术也必将得到进一步的推广,充分解决人手不足的问题。”(柚井先生)

随着电子商务日益普及,物流行业人手不足的问题也日益严重。解决这个问题已成了物流现场的当务之急。种种迹象表明,东芝的自动卸货机器人活跃在物流最前线的时代,正悄然来临!

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