摘要：近日，在德国多特蒙德的一场活动中，亚马逊宣布推出一款名为 “Vulcan” 的新型机器人系统，该公司称其为 “首个拥有真正触觉的机器人系统，旨在改变机器人与现实世界的交互方式”。在短期至中期内，亚马逊最为关注的现实世界是其仓库，而 “Vulcan” 机器人系统

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本文来源：IEEE电气电子工程师学会

近日，在德国多特蒙德的一场活动中，亚马逊宣布推出一款名为 “Vulcan” 的新型机器人系统，该公司称其为 “首个拥有真正触觉的机器人系统，旨在改变机器人与现实世界的交互方式”。在短期至中期内，亚马逊最为关注的现实世界是其仓库，而 “Vulcan” 机器人系统被设计用于辅助（或接管）其移动机器人库存系统中的物品存放和拣选工作。

在即将发表于《IEEE机器人学会刊》的两篇论文中，亚马逊的研究人员描述了该系统的存放和拣选这两个方面是如何运作的（https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=8860）。几年前，我们在与亚马逊机器人公司的应用科学总监Aaron Parness交谈时，详细讨论过物品存放的相关情况。从那以后，Parness和他的团队在物品存放方面取得了很大进展，通过在运营仓库中进行超过50万次的存放操作，提高了速度和可靠性，以至于现在普通的存放机器人的工作速度比普通的人类存放员稍快一些。我们与帕内斯进行了交流，以了解物品存放方面的最新情况，以及深入了解 “Vulcan” 机器人是如何处理拣选工作的，你可以在另一篇单独的文章中找到相关内容。这是一个非常不同的问题，很值得一读：https://spectrum.ieee.org/amazon-vulcan-picking-robots。

优化亚马逊的物品存放流程

物品存放是亚马逊将商品引入仓库并纳入库存以便用户下单的过程。毫不意外，亚马逊已竭尽全力优化这一流程，以最大限度提升空间和时间效率。人类存放员面对的是一个装满织物cubby（储物格）的移动机器人货柜，每个储物格前端都有松紧带防止物品掉落。存放员的工作是在储物格中找到合适的空间，拉开塑料松紧带，将物品塞进去。物品的新位置会记录在亚马逊系统中，随后货柜驶回仓库，下一个货柜则推送至面前，等待存放新物品。

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关于物品存放的新论文中包含了一些与亚马逊库存处理流程相关的有趣数据，这些数据有助于我们正确看待该问题的规模。亚马逊仓库每年有超过140亿件物品是由人工存放的。亚马逊希望Vulcan机器人能够以每小时存放300件物品的速度，每天工作20小时，完成这些物品中80%的存放任务。这是一个非常非常高的目标。

经过大量实践，亚马逊的机器人如今已相当擅长物品存放任务。Parness透露，当前存放系统的速度是18个月前的三倍，这意味着其实际效率已略超普通人类。尽管这一进展令人振奋，但正如Parness所言，人类高手仍让机器人相形见绌。

“执行这项任务的顶尖人类就像奥运选手，他们的速度远超机器人，且能以更高密度将物品存入货柜。” 高密度存放至关重要 —— 这意味着更多商品可被收纳至更靠近人群的仓库，在寸土寸金的城市区域尤为关键。在这场三维空间的 “俄罗斯方块” 游戏中，人类高手展现出惊人的创造性，而机器人仍在努力追赶。

机器人真正的优势在于提前规划能力，而这正是普通机器人存放员如今能超越人类的关键 —— 毕竟 “俄罗斯方块式” 空间管理本身也是一种脑力活动。帕内斯指出，优秀的俄罗斯方块玩家不仅关注当前方块的落点，更会预判下一块的位置；同理，机器人能利用远超人类的信息维度，优化 “何时、何处存放何物” 的决策逻辑。“人类存放员一次只能处理20到30件物品，需要不断寻找储物格空位，并记住每件物品可能的归属位置。但机器人能实时掌握所有物品的属性，同时扫描当前货柜及后续即将送达的多个货柜中的所有储物格。因此，我们可以在100毫秒内基于全局信息完成优化。”

从本质上讲，机器人在 “俄罗斯方块式” 存放的规划优化层面远胜人类，而人类在操作执行层面（目前）仍更具优势，但随着机器人在杂乱环境中操作和接触物体的经验日益丰富，这一差距正在缩小。亚马逊的Vulcan存放机器人已在德国和华盛顿州的真实仓库中运行超过一年，以收集训练数据，这些机器人已成功存放了数十万件物品。

当然，存放只是Vulcan设计功能的一半。物品拣选同样带来各种独特挑战，您可以点击此处阅读我们与帕内斯关于该主题的深度讨论：https://spectrum.ieee.org/amazon-vulcan-picking-robots。

来源：人工智能学家