【簡介：】盡管從目前的情況來看，機器人尚未在零售和物流市場占據(jù)主導(dǎo)地位，但相關(guān)企業(yè)巨頭仍選擇押注于這一具有巨大市場前景的技術(shù)，以精簡其供應(yīng)鏈并增強其交付能力。而在這一方面，最能體

盡管從目前的情況來看，機器人尚未在零售和物流市場占據(jù)主導(dǎo)地位，但相關(guān)企業(yè)巨頭仍選擇押注于這一具有巨大市場前景的技術(shù)，以精簡其供應(yīng)鏈并增強其交付能力。而在這一方面，最能體現(xiàn)巨頭們?yōu)橹龀雠Φ谋闶瞧湓谠擃I(lǐng)域?qū)＠纳暾垺?br>
本文將對不同企業(yè)申請的專利進(jìn)行詳解，并進(jìn)一步探討采用這些技術(shù)后，對應(yīng)用場景帶來的影響。

沃爾瑪：專注于自主交付的基礎(chǔ)設(shè)施與配送中心自動化

CB Insights 的數(shù)據(jù)顯示，到 2027 年單是美國的電子商務(wù)市場就有望達(dá)到 1 萬億美元，目前估值是 6610 億美元。瞄準(zhǔn)這一市場，沃爾瑪正在加速推進(jìn)其交付及流程自動化。

據(jù)悉，自 2016 年以來，沃爾瑪已經(jīng)申請了超過 65 項與無人機和地面機器人相關(guān)的專利，其中 53 項涉及無人機系統(tǒng)，旨在提高無人機的可靠性并確保其安全性。

自主“交付鏈”

例如，2018 年 12 月，沃爾瑪申請了一項專利，以開發(fā)無人機的“交付鏈”。在交付鏈中，每架無人機都可以與一個集中節(jié)點通信，來接收交付信息并識別該商品應(yīng)傳遞給哪一個無人機。

空陸傳輸系統(tǒng)

同樣是在 2018 年，該公司為無人機和地面自動導(dǎo)引車（AGV）之間的交接系統(tǒng)申請了專利。該專利可以將無人機運輸?shù)纳唐忿D(zhuǎn)移到自動引導(dǎo)車上，以增加包裹遞送的方式。

緊急著陸系統(tǒng)

無人機系統(tǒng)在使用過程中面臨的最大的挑戰(zhàn)是安全問題。對此，2019 年 1 月，沃爾瑪申請了緊急著陸系統(tǒng)的專利，該系統(tǒng)中的無人機將配備傳感器以確定飛行期間潛在的可緊急著陸的位置。更重要的是，在緊急著陸的過程中，系統(tǒng)還可以發(fā)送警報信號及其所在位置。

自主機器人系統(tǒng)，及時補充庫存

除了關(guān)注最后一英里的交付問題，利用機器人技術(shù)實現(xiàn)配送中心的自動化也是沃爾瑪?shù)囊淮竽繕?biāo)。2018 年 9 月，該公司獲得了一項自主機器人系統(tǒng)專利，可以在某一處基礎(chǔ)設(shè)施中檢測少量的特定產(chǎn)品，如存在缺貨問題，可從另一處設(shè)施獲得該產(chǎn)品來補充庫存。

亞馬遜：專注于移動物品的機器人和多項無人機相關(guān)專利

作為沃爾瑪在電商領(lǐng)域強有力的競爭對手，亞馬遜于 2012 年收購了機器人初創(chuàng)公司 Kiva Systems ，此后，也在一步步采取行動，通過部署計算機視覺、深度感應(yīng)、物體識別以及其他 AI 軟件等機器人技術(shù)來實現(xiàn)其供應(yīng)鏈自動化。

CB Insights 的數(shù)據(jù)顯示，自 2014 年以來，亞馬遜已經(jīng)申請了 180 余個與機器人和無人機相關(guān)的專利，主要圍繞自主移動機器人與無人機展開。

機器人可實現(xiàn)的物品操作

該專利提供的是一項可用于讓機器人實現(xiàn)物品操作的技術(shù)。通過使用機器視覺的規(guī)則來分析一個或多個物品來完成目標(biāo)識別。另外，如果確定機器人無法完成當(dāng)前操作，可以發(fā)送信號請求人類協(xié)助。

用于移動物品的移動機器人組

另外一項亞馬遜申請的關(guān)于機器人的專利是移動機器人組，這是一項可提高倉庫系統(tǒng)效率和靈活性的技術(shù)，專門用于移動“超大，超重或者形狀獨特的物品”。具體來說，是多個機器人配合完成一項工作。比如，第一任務(wù)的指令可以發(fā)送個給第一個機器人，然后基于該機器人的工作進(jìn)度以及與第一任務(wù)的依存關(guān)系，將第二任務(wù)的指令發(fā)送給第二個機器人。當(dāng)相應(yīng)的機器人執(zhí)行任務(wù)時，第一任務(wù)和第二任務(wù)可能導(dǎo)致移動機器人組對物品進(jìn)行增量移動。

無人機運輸系統(tǒng)專利

2019 年 5 月，亞馬遜獲得了一項無人機運輸系統(tǒng)專利，可幫助將客戶訂購的物品運送到指定的目的地，換句話說，就是可以用于解決最后一英里的配送問題。需要注意的是，該無人機不通過自身的力量返回到物品搬運處，它的行程設(shè)定是一種單向路線，完成配送后會留在目的地，隨后由檢索單元（如卡車）來完成檢索。

除上述的專利外，亞馬遜還申請了諸多其他無人機方面的專利，包括無人機位置過濾器、機載無人機充電、交付無人機下降、按需指定交貨地點、定位飛行器傳感器、自動加載系統(tǒng)等等?？偟膩碚f，亞馬遜在對其供應(yīng)鏈進(jìn)行的巨大投資可能會對其他電子商務(wù)市場的玩家構(gòu)成競爭威脅。

京東：專利數(shù)量少，皆與機器人有關(guān)

比起沃爾瑪和亞馬遜，中國的電商市場領(lǐng)導(dǎo)者京東在專利方面從數(shù)量上說與它們相差甚遠(yuǎn)。從2014 年到 2019 年，在無人機和機器人方面的專利數(shù)量為 4 個，下面我們將對其中兩個進(jìn)行詳細(xì)說明。

分類機器人

首先是分類機器人，由京東在 2018 年 3 月提交申請，2019 年 12 月獲得批準(zhǔn)。分類機器人，顧名思義，是一種用于物品分類的機器人技術(shù)，主要涉及在物流，特別是倉儲領(lǐng)域的應(yīng)用。對這個機器人來說，它至少有一層托盤，以及設(shè)在托盤軸向中心處的軸； 同時這個托盤設(shè)有第一槽，具有可打開的第一門；托盤的一端向上延伸形成托盤壁；沿托盤軸至托盤壁設(shè)有分隔儲倉的空間分離器；空間分離器與托盤的軸旋轉(zhuǎn)連接，并可繞托盤軸旋轉(zhuǎn)。值得一提的是，儲物箱的尺寸和放置在儲物箱中的物品的數(shù)量可調(diào)節(jié)，并且通過可打開的第一門輸出物品，可提高儲物箱中物品的輸出效率。

控制移動機器人的方法和裝置

這是一項主要針對移動機器人的技術(shù)，可通過移動機器人的感知信息，生成對行人的評估信息，比如附近行人的意圖信息以及行人事件的類型等，之后根據(jù)感知信息和評估信息可生成行人行為信息，其中，行人行為信息包括預(yù)設(shè)的某個未來時間段內(nèi)附近行人的預(yù)測位置信息序列和預(yù)測行為類型序列；然后根據(jù)感知信息生成用于控制的信息，對移動機器人進(jìn)行控制。這項專利在一定程度上或?qū)⒏纳埔苿訖C器人的 社會 接受度。

如我們上述所提到的沃爾瑪、亞馬遜以及京東的各項專利技術(shù)，除用于解決最后一英里的配送問題外，部分專利特別是機器人相關(guān)的技術(shù)在一定程度上可用于提高效率，而效率一直是零售商迫切希望實現(xiàn)倉庫自動化的推動力之一。所以，從京東到沃爾瑪再到亞馬遜，不少零售商都將目光轉(zhuǎn)向了倉庫自動化（Warehouese Automation）。

沃爾瑪推出Alphabot系統(tǒng)，每小時揀貨800多種

2020 年 1 月，沃爾瑪推出了名為 Alphabot 的機器人系統(tǒng)，以提高配送效率，解決其線上業(yè)務(wù)面臨的最大難題之一。這一系統(tǒng)由沃爾瑪與總部位于馬薩諸塞州的初創(chuàng)公司 Alert Innovation 合作開發(fā)。

Alphabot 機器人系統(tǒng)目前在一個占地 2 萬平方英尺的倉庫內(nèi)運作著，通過自動移動推車，從高密度的貨物存儲系統(tǒng)中檢索并收集冷藏、冷凍等貨物后，再將貨物運送至商店內(nèi)的工作站，由工作人員檢查后打包并發(fā)送訂單。

據(jù)悉，通過人工與該系統(tǒng)的配合，每小時可完成 800 多種貨物的挑選，相比之下，Alert Innovation 的數(shù)據(jù)顯示，人工每小時可以從商店的貨架上挑選出的產(chǎn)品種類數(shù)量為 80，也就是說，機器的挑選效率是人工的 10 倍。

雖然 Alphabot 在一定程度上是一個混合系統(tǒng)，即需要人工和機器共同完成工作的系統(tǒng)，但其最終是以完全由機器完成操作作為未來發(fā)展方向的。對此，沃爾瑪自動化與數(shù)字運營高級經(jīng)理 Brian Rother 表示，“這對沃爾瑪?shù)墓?yīng)鏈將產(chǎn)生變革性的影響。Alphabot 簡化了訂單流程，實現(xiàn)了更快捷、更高效的訂單挑選。

亞馬遜用機器人完成訂單裝箱，每臺機器人或淘汰24名員工

2019 年 5 月，有媒體報道稱亞馬遜正在研究用機器人掃描傳送帶上的貨物，之后將其放到定制的盒子里。其實，亞馬遜一直在嘗試將更多的新技術(shù)應(yīng)用于貨運倉庫中，但是這兩項新的用來代替人工的機器人技術(shù)的不同之處在于：每臺機器至少可以淘汰 24 名員工，平均算下來，亞馬遜 55 個物流中心或?qū)p少 1300 多個工作崗位。

此前，包括掃描、分揀以及裝箱等工作一直是無法實現(xiàn)自動化的環(huán)節(jié)，這是亞馬遜該計劃的首次曝光。值得注意的是，這些計劃還沒有付諸行動，因為在大規(guī)模部署之前還需要進(jìn)行不斷的驗證。

據(jù)了解，這種新機器來自意大利 CMC Srl 公司，被稱為 CartonWrap。有消息人士表示，該機器人的打包速度比人類快得多，每小時可完成 600 - 700 箱訂單，是人工效率的 4 - 5 倍。不過，與沃爾瑪?shù)臋C器人一樣，這些機器人也需要人工的幫助，如查看訂單，存儲紙板和膠水以及修復(fù)可能出現(xiàn)的卡紙情況。

除此以外，亞馬遜還宣布利用另一款機器人 SmartPac 郵寄物品。借助這款機器人，亞馬遜將可以使其大部分人工包裝自動化。

雖然在訂單裝箱方面朝著自動化邁進(jìn)了一步，但亞馬遜仍認(rèn)為這項技術(shù)尚未準(zhǔn)備就緒，因為依然需要人工將貨物放到傳送帶上。除此以外，機器人在工作時還需要有技術(shù)人員在場，以便及時處理出現(xiàn)的故障。這都是亟待解決的問題。

京東推出世界首個無人倉庫，或成未來典范

比起亞馬遜被曝光使用機器人裝揀貨物的時間，京東來的更早一些，甚至自動化的流程也更全面一些。2017 年 10 月，中國電商無一不在備戰(zhàn)著一年一度最大的購物節(jié)――“雙 11”購物節(jié)，而就在這時候京東提前向人們展示了自己的秘密武器：位于上海嘉定區(qū)的全球首個全流程無人倉，從入庫、存儲，到包裝、分揀，可實現(xiàn)全程自動化。

此次亮相的無人倉，是京東亞洲一號整體規(guī)劃中的第三期項目，建筑面積 40000 平方米，物流中心主體由收貨、存儲、訂單揀選、包裝四個作業(yè)系統(tǒng)組成，存儲系統(tǒng)由 8 組穿梭車立庫系統(tǒng)組成，可同時存儲商品 6 萬箱。更重要的是，未來，京東無人倉正式運營后，其日處理訂單的能力將超過 20 萬單。

對此，京東表示，無人倉是京東在智能化倉儲方面的一次大膽創(chuàng)新，其自動化、智能化設(shè)備覆蓋率達(dá)到 100%，可以應(yīng)對電商靈活多變的訂單的業(yè)務(wù)形態(tài)。這與原有的亞洲一號能夠長期持續(xù)的消化巨量的訂單的風(fēng)格形成了高效有序的互補。

2019 年，為了備戰(zhàn) 618 年中購物節(jié)，京東將其中國范圍內(nèi) 23 座亞洲一號智能物流園區(qū)投入運營。未來5年，京東物流還將在中國其他 30 多個核心城市陸續(xù)建造亞洲一號，實現(xiàn)對各大省、市、區(qū)、縣的全面輻射。

基于三大巨頭申請的專利，我們可以看到他們更多的押注在了無人機交付以及配送中心自動化領(lǐng)域。而他們這樣做的原因有二：一方面，機器人技術(shù)可以讓客戶享受更優(yōu)惠的價格，另一方面配送中心自動化可以幫助企業(yè)降低其供應(yīng)鏈中的長期成本。所以，對大型零售商來說，擁抱自動化將是跟上因技術(shù)而有所改變的市場的必然選擇，只不過在追求自動化的過程中，仍有很多挑戰(zhàn)需要跨過，比如前期成本，以及員工的歸屬安排等。