文 / 本刊記者 任 芳

隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用的升級(jí)，大規(guī)模的機(jī)器人集群調(diào)度與管理，以及機(jī)器人自身的智能化升級(jí)需求愈發(fā)迫切，5G作為一種新的通訊技術(shù)，其大帶寬、廣連接、低延時(shí)等特性為以上需求的滿足提供了基礎(chǔ)。更重要的是，5G技術(shù)將重新定義系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)，帶來智能物流機(jī)器人行業(yè)的變革。

陳曦極智嘉聯(lián)合創(chuàng)始人兼機(jī)器人部副總裁

5G對(duì)整個(gè)AMR行業(yè)的影響，不僅僅體現(xiàn)在產(chǎn)品和應(yīng)用場(chǎng)景上，還將徹底打破AMR傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，重新定義AMR，5G技術(shù)將引領(lǐng)行業(yè)從大系統(tǒng)層面思考技術(shù)的變革與發(fā)展。

極智嘉科技(Geek+) 作為一家全球領(lǐng)先的智能機(jī)器人公司，自2015年成立以來便專注于利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)打造以智能機(jī)器人產(chǎn)品為核心的智慧物流解決方案。在5G技術(shù)上，極智嘉也早早地布局，與國內(nèi)運(yùn)營商及國內(nèi)外知名5G設(shè)備商建立深度技術(shù)合作，共同搭建試驗(yàn)局，并在行業(yè)客戶落地應(yīng)用，并在技術(shù)層面、應(yīng)用層面就5G與機(jī)器人的結(jié)合展開研究。目前，極智嘉不僅推出了基于5G技術(shù)的機(jī)器人產(chǎn)品、AMR業(yè)務(wù)級(jí)操作系統(tǒng)，還與行業(yè)合作伙伴共同實(shí)踐，在極智嘉南京智慧工廠等自有業(yè)務(wù)場(chǎng)景以及客戶場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)了5G的應(yīng)用落地。在本專題中，極智嘉聯(lián)合創(chuàng)始人兼機(jī)器人部副總裁陳曦從專業(yè)角度深度解讀了5G技術(shù)與AMR結(jié)合為機(jī)器人行業(yè)帶來的變革。

5G為機(jī)器人技術(shù)升級(jí)賦能

AMR（Autonomous Mobile Robot，自主移動(dòng)機(jī)器人）是物流機(jī)器人領(lǐng)域近幾年被較為廣泛提及的概念，它強(qiáng)調(diào)的是物流機(jī)器人的自主移動(dòng)能力，導(dǎo)航方式通常為激光導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航以及慣性導(dǎo)航等以及多種傳感器技術(shù)的融合，能夠?qū)崿F(xiàn)無固定路徑導(dǎo)航和自主避障等，其智能化程度相對(duì)于普通AGV更高。據(jù)陳曦介紹，從行業(yè)應(yīng)用角度來看，從早期的AGV到目前的AMR，也反映出機(jī)器人對(duì)相關(guān)技術(shù)需求的不斷變化以及趨勢(shì)，他主要概括為多智能體集群調(diào)度和單體智能化升級(jí)兩個(gè)方面。

首先是多智能體的集群調(diào)度，即集群化和多智能體協(xié)同。早期的AGV在單個(gè)項(xiàng)目或者場(chǎng)景中的應(yīng)用數(shù)量較少，多為小規(guī)模應(yīng)用甚至單體應(yīng)用，其導(dǎo)航方式大多為磁條導(dǎo)航等固定導(dǎo)航方式，這也意味著，AGV只需要在場(chǎng)內(nèi)按照固定的路徑循環(huán)運(yùn)行即可，應(yīng)用相對(duì)簡單，不需要系統(tǒng)具備較高的調(diào)度能力。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是隨著電商、快遞等的迅猛發(fā)展，AGV的應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大，類Kiva機(jī)器人的出現(xiàn)，使得多智能體協(xié)作的需求越來越多，機(jī)器人的作業(yè)路徑也由簡單變得復(fù)雜，對(duì)多智能體集群調(diào)度的需求越來越大。

其次是機(jī)器人單體的智能化升級(jí)。正是因?yàn)闄C(jī)器人應(yīng)用規(guī)模不斷增加，單一場(chǎng)景下有更高的機(jī)器人密度，需要更復(fù)雜的路徑調(diào)度，這就需要對(duì)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)等進(jìn)行升級(jí)，讓機(jī)器人單體具備更高的智能性。例如，使其在復(fù)雜的人機(jī)混行場(chǎng)景下能夠?qū)Νh(huán)境有動(dòng)態(tài)的感知，自主地識(shí)別周圍環(huán)境，包括作業(yè)對(duì)象（貨品、容器、物料等）、人、障礙物，以及可通行的區(qū)域等，并且自主地進(jìn)行路徑規(guī)劃。

因此總的來看，大規(guī)模的多智能體集群化和單體智能性提升是整個(gè)行業(yè)的大勢(shì)所趨。而5G技術(shù)的大帶寬、廣連接、低延時(shí)等特點(diǎn)，正多方面賦能機(jī)器人行業(yè)技術(shù)升級(jí)。特別是5G技術(shù)大幅度提高了AMR的大規(guī)模接入能力和調(diào)度能力，突破了現(xiàn)有通訊技術(shù)下的瓶頸，幫助其實(shí)現(xiàn)實(shí)際場(chǎng)景的落地。例如，從連接角度來看，5G技術(shù)的廣連接特性，可以支撐成百上千臺(tái)AMR在同一場(chǎng)景下運(yùn)行；而其低延時(shí)特性，也能夠更好地滿足中心服務(wù)器與AMR的調(diào)度延時(shí)要求，做到實(shí)時(shí)通訊，以便系統(tǒng)更加精準(zhǔn)地管理調(diào)度大規(guī)模的AMR集群。除了機(jī)器人本身的調(diào)度管理外，還可以基于5G技術(shù)的大帶寬特性，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維、智能監(jiān)控等，為客戶提供更好的服務(wù)。

基于5G技術(shù)的極智嘉機(jī)器人

打破傳統(tǒng)技術(shù)架構(gòu) 重新定義AMR

陳曦強(qiáng)調(diào)，5G對(duì)整個(gè)AMR行業(yè)的影響，不僅僅體現(xiàn)在產(chǎn)品和應(yīng)用場(chǎng)景上，還將徹底打破AMR傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，重新定義AMR。他進(jìn)一步解釋，這種技術(shù)架構(gòu)的變化，更多體現(xiàn)在復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面，5G技術(shù)將引領(lǐng)行業(yè)從大系統(tǒng)層面思考技術(shù)的變革與發(fā)展。

據(jù)介紹，目前大部分算法，如數(shù)據(jù)處理、定位導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、感知等，均集中在機(jī)器人本體上，優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)機(jī)器人單體都可以獨(dú)立運(yùn)行；但缺點(diǎn)是需要相關(guān)硬件的投入，因此機(jī)器人成本相對(duì)比較高。隨著5G技術(shù)與AMR技術(shù)的發(fā)展，以及半導(dǎo)體等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，機(jī)器人的邊緣端會(huì)變得越來越簡單，機(jī)器人本體只需要具備簡單的執(zhí)行能力和數(shù)據(jù)采集能力即可，智能化能力均轉(zhuǎn)移到云端，通過云端強(qiáng)大的算法，讓機(jī)器人智能性得到提升，迭代更快。如大規(guī)模的多智能體調(diào)度系統(tǒng)，基于5G技術(shù)，通過在邊緣服務(wù)器上運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)度系統(tǒng)和高性能的調(diào)度算法來把實(shí)際場(chǎng)景中成百上千臺(tái)機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)起來。

正是基于該思路，去年極智嘉與英特爾推出基于5G的業(yè)務(wù)級(jí)操作系統(tǒng)——AMR“云-邊-端”協(xié)同應(yīng)用體系，該系統(tǒng)將傳統(tǒng)AMR系統(tǒng)架構(gòu)打破，用一種全新的業(yè)務(wù)級(jí)操作系統(tǒng)概念，將現(xiàn)在的系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)定義，在軟硬件和應(yīng)用級(jí)別層面進(jìn)行創(chuàng)新。并且基于這些創(chuàng)新，把行業(yè)前沿的技術(shù)通過在內(nèi)部推廣，以及與行業(yè)合作伙伴共同實(shí)踐等形式實(shí)現(xiàn)落地。

更多應(yīng)用場(chǎng)景等待探索

除了5G技術(shù)對(duì)機(jī)器人帶來的變革，陳曦對(duì)于5G技術(shù)還有許多令人心潮澎湃的暢想。他表示，未來隨著5G技術(shù)覆蓋的領(lǐng)域越來越深，同時(shí)結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，使大帶寬與能夠深入各個(gè)行業(yè)“毛細(xì)血管”級(jí)別的低帶寬技術(shù)結(jié)合，可以搜集關(guān)于真實(shí)世界更多細(xì)枝末節(jié)的數(shù)據(jù)，通過機(jī)器人終端的傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知，并將其不斷豐富，并傳遞給虛擬世界，讓虛擬世界通過大規(guī)模的機(jī)器人集群來探索未知世界，也就是通過機(jī)器人技術(shù)來描繪一個(gè)機(jī)器人眼中的世界，把真實(shí)世界在虛擬的環(huán)境中建立起來，并通過虛擬世界指導(dǎo)真實(shí)世界運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合，而通過虛實(shí)結(jié)合，又可以無限地去擴(kuò)展真實(shí)世界和虛擬世界，最終實(shí)現(xiàn)智慧倉庫、智慧工廠，甚至智慧城市。

同時(shí)他也坦言，盡管5G探索正如火如荼，但目前仍面臨諸多困難。如5G技術(shù)應(yīng)用成本較高，5G企業(yè)級(jí)覆蓋不夠，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用支撐尚在路上，5G技術(shù)本身還需要不斷演進(jìn)等等。但可以確定的是，5G和智能物流機(jī)器人結(jié)合的步伐會(huì)越來越快，應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)越來越多。

極智嘉 RaaS 云-邊-端高度融合智慧物流解決方案

極智嘉自2015年成立以來，一直在技術(shù)升級(jí)之路上孜孜探索。用陳曦的話講，“技術(shù)探索相對(duì)激進(jìn)，技術(shù)落地相對(duì)謹(jǐn)慎”是極智嘉的團(tuán)隊(duì)特性。對(duì)于機(jī)器人，特別是多智能體的機(jī)器人系統(tǒng)而言，涉及軟件、硬件、機(jī)器人算法、機(jī)械結(jié)構(gòu)等非常寬泛的技術(shù)領(lǐng)域，只有對(duì)每個(gè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)保持相對(duì)敏銳的嗅覺，才有可能始終保持產(chǎn)品的持續(xù)領(lǐng)先。

在5G技術(shù)的研究上，極智嘉也是如此。從率先行業(yè)進(jìn)行技術(shù)探索與布局，到自營倉等自有業(yè)務(wù)場(chǎng)景的落地與細(xì)節(jié)打磨，再到穩(wěn)定的產(chǎn)品和解決方案輸出，最終應(yīng)用到客戶場(chǎng)景中，以一套完整的技術(shù)轉(zhuǎn)化流程來實(shí)現(xiàn)較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和客戶滿意度，同時(shí)也形成自身的產(chǎn)品差異化和核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。極智嘉從4年前開始探索5G技術(shù)的研究和落地。目前已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了5G技術(shù)與機(jī)器人產(chǎn)品的結(jié)合，在極智嘉南京智慧工廠內(nèi)，更是實(shí)現(xiàn)了5G在網(wǎng)絡(luò)層面的全面覆蓋，并實(shí)現(xiàn)了5G從傳感器層面到整個(gè)系統(tǒng)調(diào)度，從IoT 到服務(wù)器到云端的打通。

“5G是一個(gè)很新的技術(shù)，還有更多的潛力和應(yīng)用場(chǎng)景等待挖掘，極智嘉也會(huì)繼續(xù)緊跟著5G技術(shù)和AMR技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)探索?！标愱乇硎?。

極智嘉在南京智慧工廠實(shí)現(xiàn)了5G的應(yīng)用落地