在多方因素驱动下，我国物流机器人行业一路高歌，市场规模迅速扩大，技术发展突飞猛进，无论是产品研发还是市场应用都取得巨大突破。面对智慧物流这一必然发展趋势，数字化、智能化、柔性化是重要目标，环境感知、多机协同、技术平台等将成物流机器人技术创新的重要方向。

近年来，在电子商务、新零售等新兴商业模式创新发展需求的拉动下，在智能制造、智慧物流等发展理念的引领下，在人工智能、物联网、大数据等新技术的驱动下，我国物流机器人行业一路高歌，不仅市场规模迅速扩大，技术发展也是突飞猛进，无论硬件如机器人本体、驱动装置、传动系统等，还是软件如控制系统、导航技术、视觉感知、调度系统等，都取得长足进步。

-年中国人工智能+物流市场规模情况

(备注：蓝色代表AI+物流总体市场规模，单位为亿元；绿色代表AI+物流市场规模增速，单位为%；图片来源于艾瑞咨询《年中国AI+物流发展研究报告》)

当然，我国物流机器人技术发展还存在一定的瓶颈与挑战，核心及关键技术的原创性研究仍比较薄弱，高可靠性基础功能部件、系统工艺应用解决方案以及主机批量生产等方面有待全面提升，核心零部件长期依赖进口局面还亟待突破，物流机器人的智能化与自适应能力还有待进一步提升。

为了进一步探究我国物流机器人技术发展情况，本期专题我们采访了西安电子科技大学机电工程学院胡核算教授、武汉理工大学物流工程学院李文锋教授两位行业专家，请他们从学术研究角度对我国物流机器人的技术发展现状、目前取得的突破性进展、面临的瓶颈与挑战、未来的发展方向等做了深入分享。

胡核算

西安电子科技大学机电工程学院教授

西安电子科技大学教授、博士生导师。近年来，从离散事件动态系统的视角，系统地研究了事件驱动系统的精简化、分布式、稳健型监督控制理论和方法，取得了系列性的研究成果和关键技术，广泛应用于智能制造、自动驾驶、智慧物流、智慧交通、网络安全等领域。

李文锋

武汉理工大学物流工程学院教授

武汉理工大学二级教授，博士生导师，物流与机器人技术实验室、物联网与物流研究中心创始人。教育部高等学校物流管理与工程类教学指导委员会委员，中国人工智能学会智能制造专业委员会常务委员。主要研究方向为智慧物流技术及装备、物流自动化与物联网技术、物流系统仿真与优化等。

记者：首先，请二位对我国物流机器人发展的整体概况进行分析，具体呈现出怎样的特点？

李文锋：我国物流机器人主要应用在仓储、运输以及制造等行业领域，以辅助/替代人工作业，提升作业环境中自动化水平和作业效率，降低差错率和货损率。比如在仓储场景中的“货到人”拣选，在机器人的推动下迅速成为一种主流的方案，可以大大提升仓储环节的拣选效率，提升仓储空间利用率。这种方式，不仅诞生了以Kiva为代表的潜伏式移动机器人，也推进了无人叉车的发展。如今，拥有上百台移动AGV的仓储场景已经不再少见，网络化、柔性化、智能化的物流机器人正在登堂亮相，人机协同的智慧物流场景正在走向前台。

图为CeMATASIA展会上出现的诸多物流机器人新品

近年来，随着物流学科与产业的发展，特别是在电商的带动下，物流机器人取得了非常迅猛的发展，年均增长超20%。年史无前例的疫情重创了全球经济，却加速了机器人技术的研发和产业的发展。在抗击新冠疫情过程中，物流机器人展现了强大的战斗力、执行力和创造力，极大地提升了物流机器人的市场前景与预期，成为机器人的一个重要分支。年我国物流机器人企业吸引的主要投融资事件占机器人领域的22%，显示了物流机器人研发与应用的巨大活力。

胡核算：目前，我国物流业正努力从劳动密集型向技术密集型转变，由传统的机械化、电气化向数字化、智能化升级，伴随而来的是各种先进技术和装备的应用和普及。当下，具备搬运、码垛、分拣等功能的智能机器人，已成为物流行业当中的一大热点。

最近五年来，物流机器人的年均增长量超过20%，随着京东、亚马逊、阿里巴巴、申通、顺丰等电商巨头和快递龙头企业对分拣机器人、AGV、无人仓等大幅度加码，智慧物流对于物流行业来说已是大势所趋。年中国智能物流市场规模突破亿元，而物流机器人作为推动智慧物流发展必不可少的重要技术装备，正借助智慧物流发展的东风，呈现勃勃生机。

记者：物流机器人在发展与应用过程中主要涉及到哪些关键技术？

胡核算：物流机器人涉及的技术较多，下面主要介绍几种关键技术，包括导航定位技术、运动控制技术、自动驾驶技术以及多机器人集群控制技术。

导航定位技术：综合采用激光雷达、惯性测量单元、里程计等多种传感器，感知环境中障碍物位置与自身运动状态信息，结合基于多传感融合的目标追踪或位置估计算法对机器人进行定位，并规划到达目标点的最优路径。采用的导航方式主要有磁导航、激光导航、RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别技术)导航、惯性导航、视觉导航、GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)导航等。

运动控制技术：通过两轮差速驱动或操舵轮控制转向方式，并结合路径规划控制算法以及避障算法，使得机器人能够按照一定的方法进行有效的障碍物躲避，准确到达目的地，提升机器人运动控制精度。

自动驾驶技术：利用车载摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等多传感器感知环境信息，通过SLAM(SimultaneousLocalizationAndMapping，同步定位与导航)技术绘制道路3D地形图，并结合深度学习算法，帮助机器人实现自主运动与决策。

多机器人集群控制技术：采用多机器人集群行动控制策略，使用排它锁或者时间窗等机制来保证多个机器人在同一时间内不会发生出现在相同位置，从而避免碰撞；选择重叠度最低的路径来尽可能降低多个机器人出现在同一道路上的概率；通过强制性的闭环路径地图设计，结合预测式死锁避免策略，来降低甚至完全避免发生死锁的概率。

李文锋：物流机器人技术是机器人技术针对物流业典型需求（如装卸搬运、抓取、拣选、包装、配送等）的特定研发和创新。长期以来，由于物流作业场景的复杂性，物流环节一直是劳动密集型作业，对机器人的柔性化、智能化和协作能力有更高的要求。因此智能感知、精准驱动、智能控制、能源供给与柔性作业是物流机器人研发的关键技术。

环境感知与系统协作控制是本人的一个主要研究方向，下面我对此着重做一下介绍。目前来看，如何针对特定物流场景合理开发和选择传感器，敏捷高效获取环境感知数据，并对数据进行分析处理，通过智能算法驱动和控制机器人及时响应场景需求，实时精准地完成物流作业，成为物流机器人技术发展的重要目标。如今，网络化和智能化已经成为机器人市场的主旋律，高效人机协同已经成为领域前沿热点，物联网支持下的环境感知与系统协作技术，是实现物流机器人网络化、智能化的关键技术途径。另一方面，广泛分布的智能物流机器人成为重要的物联网节点，扮演着环境监测与控制的重要角色。而这些分布式的智能物流机器人系统，需要强大的数字化及仿真系统的支持，以便科学地分析、设计、推演其过程和功能，监控与预测其行为，最终实现物流系统的智能化运营与服务。

记者：近年来，我国物流机器人在技术发展和创新方面实现了哪些突破？市场应用情况如何？

李文锋：我国物流机器人市场火热，技术的研发也十分火爆，每年与物流技术装备相关的专业展览会上不断有新的物流机器人产品推出，涌现出了一批物流机器人技术与科技公司，如极智嘉、海康机器人、快仓、未来机器人、海柔创新等等。一些公司如京东、菜鸟、顺丰等也投入资金研制了无人配送机器人、物流无人机等新型物流机器人产品，开发了多种物流无人作业场景。

近年来科技部也连续发布科技专项，支持物流机器人的研发和应用，比如港口重载AGV的研发、电商仓储物流机器人等。

另外，国内高校也积极地开展相应的基础研究工作，一些高校先后设立了物流机器人研发/研究中心，开展物流机器人技术的前沿研究，从学术和产业应用等多个视角