經(jīng)過28年的研發(fā)，波士頓動(dòng)力于去年推出了Spot，進(jìn)入了商用機(jī)器人市場。這是一只價(jià)值約 75,000 美元的機(jī)器狗，它可以在設(shè)施周圍游行以進(jìn)行遠(yuǎn)程檢查，并且?guī)в蓄~外的手臂附件，甚至可以打開門并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

今天，波士頓動(dòng)力公司繼續(xù)尋求商業(yè)化，宣布推出第二款商用機(jī)器人“Stretch”，這是一款專為滿足倉庫和配送中心需求而設(shè)計(jì)的箱子移動(dòng)機(jī)器人。該機(jī)器人旨在“去倉庫中的工作地點(diǎn)”，卸載卡車，卸下貨物，并最終建立訂單。目前，我們看到的是原型，但波士頓動(dòng)力公司希望公司在 2022 年商業(yè)部署時(shí)開始購買 Stretch。

正如波士頓動(dòng)力公司產(chǎn)品工程副總裁 Kevin Blankespoor 在 Stretch 推出前不久告訴我們的那樣，該公司正在走向客戶所在的地方。“當(dāng)我們發(fā)布我們的第一個(gè)阿特拉斯‘下一代’視頻時(shí)，”布蘭克斯普說，“視頻的一部分展示了阿特拉斯移動(dòng)箱子，我們得到了倉庫空間里的人們的強(qiáng)烈反應(yīng)。他們希望阿特拉斯來在他們的倉庫工作。” Atlas是該公司做的，一切仿人機(jī)器人的研究和大概是目前為止是一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品太貴了。

Blankespoor 繼續(xù)說道，“我們想，‘好吧，Atlas 在倉庫中實(shí)際工作可能有點(diǎn)復(fù)雜，但我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)具有相同屬性的更簡單的機(jī)器人。’”結(jié)果不僅僅是一個(gè)新機(jī)器人，但是波士頓動(dòng)力公司內(nèi)部的一個(gè)以倉庫為重點(diǎn)的部門，由布蘭克斯普爾領(lǐng)導(dǎo)。

掌握 Stretch

有了對(duì)倉庫機(jī)器人的明確需求，波士頓動(dòng)力公司開始進(jìn)行試驗(yàn)，首先是它的“把手”機(jī)器人。Handle 的生命起源于一個(gè)新的“輪腿”移動(dòng)平臺(tái)——它是兩條腿，但底部有輪子而不是腳，可以實(shí)現(xiàn)各種靈活的運(yùn)動(dòng)。Handle 的第一個(gè)版本是一個(gè)類人機(jī)器人，由于它的輪腿，它可以做各種瘋狂的把戲，比如在拐角處銀行，滾下臺(tái)階，跳到桌子上。視頻顯示 Handle 用兩條人形手臂舉起一個(gè)盒子，但該機(jī)器人還不是用于倉庫工作。

在第 2 版中，Handle 被“重新想象”，從一個(gè)看起來像特技機(jī)器人的機(jī)器人變成了倉庫機(jī)器人，它使用一個(gè)大的真空抓手來舉起箱子，而不是兩個(gè)手臂。手柄依然沿用了輪腿式的概念，但現(xiàn)在背面有一個(gè)很大的配重，再加上前面支撐真空抓手的長“脖子”，看起來更像一只鳥。Blankespoor 說 Handle 可以覆蓋很多 Atlas-in-a-warehouse 用例，但只有三分之一的關(guān)節(jié)。

有了 Handle，波士頓動(dòng)力公司就可以與客戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。Handle 版本 2 視頻中展示的倉庫工作展示了機(jī)器人在一個(gè)大的開放空間中裝卸托盤，而 Handle 擅長于此。Handle 的問題在于，有時(shí)倉庫工作需要在狹窄的空間內(nèi)進(jìn)行，例如卸載卡車，而機(jī)器人就在那里出現(xiàn)問題。

“很明顯，對(duì)于 Handle 來說，在狹小的空間內(nèi)操縱是很棘手的，”布蘭克斯普解釋道。“我們可以完成這項(xiàng)工作并卸下所有箱子，但基本上花了太長時(shí)間。每次 Handle 撿起一個(gè)箱子，它都必須滾回卡車中間，這樣它才能在沒有碰撞的情況下旋轉(zhuǎn)，向前滾動(dòng)，然后把盒子放好。” 在舉起箱子時(shí)，Handle 用后面的一個(gè)大的、擺動(dòng)的配重來保持平衡，聽起來機(jī)器人的大鳥屁股一直在擋路。“我們知道還有其他選擇，”布蘭克斯普說。“我們多年來一直在考慮像 Stretch 這樣的東西。”

Stretch 是波士頓動(dòng)力公司第一款“完全專為倉庫打造”的機(jī)器人，你可以看到很多靈活的鳥類設(shè)計(jì)已經(jīng)被拋棄，轉(zhuǎn)而采用笨重的工業(yè)機(jī)器人。我們將從底座開始：機(jī)器人現(xiàn)在只是安裝在一個(gè)大盒子上，因此默認(rèn)情況下它是穩(wěn)定的，不再需要主動(dòng)平衡。機(jī)器人現(xiàn)在重 2,650 磅(1,200 公斤)，因此在提升時(shí)不需要大的、擺動(dòng)的配重——它不會(huì)翻倒。手臂可以在底座頂部旋轉(zhuǎn)，因此它可以將箱子從卡車上卸載到傳送帶上，而無需移動(dòng)和撞到什么東西。結(jié)果是 Stretch 卸載卡車的速度大約是 Handle 的五倍。Stretch 每小時(shí)最多可以移動(dòng) 800 個(gè)盒子。

大多數(shù)倉庫都是圍繞托盤的 48x40 英寸尺寸設(shè)計(jì)的，因此 Stretch 的底座恰好有 48x40 英寸的占地面積，它可以安裝在托盤適合的任何地方。箱體每個(gè)角落的輪子，都帶有獨(dú)立轉(zhuǎn)向，讓 Stretch 可以向任何方向移動(dòng)，包括左右移動(dòng)或原地旋轉(zhuǎn)。巨大的底座也意味著電池有很大的空間，足以為 Stretch 提供 8 小時(shí)的工作班次，或長達(dá) 16 小時(shí)的“擴(kuò)展范圍選項(xiàng)”。

去工作的地方

有很多固定的機(jī)械臂可以移動(dòng)箱子，但固定的基礎(chǔ)設(shè)施機(jī)械臂需要昂貴的安裝，而且每個(gè)需要移動(dòng)箱子的位置都需要一個(gè)?？梢苿?dòng)意味著 Stretch 可以根據(jù)倉庫的需要完成多個(gè)固定臂的工作，而無需重新設(shè)計(jì)或安裝任何東西。Blankespoor 為 Stretch 想象了一個(gè)典型的倉庫里的一天：“Stretch 可能會(huì)在倉庫的入站一側(cè)度過一個(gè)上午，從卡車上卸下箱子。它可能會(huì)在下午的時(shí)間里在倉庫的過道上，建立托盤——那些會(huì)壞掉的到零售商或電子商務(wù)中心。它可能會(huì)在晚上把箱子裝回卡車。”

固定臂可以像它們需要的那樣結(jié)實(shí)，但移動(dòng)意味著 Stretch 需要注意其重量。波士頓動(dòng)力公司的定制臂設(shè)計(jì)是工業(yè)臂重量的四分之一，同時(shí)仍然能夠提升其前身，最大有效載荷為 50 磅(23 公斤)，而最大有效載荷為 33 磅(15 公斤)。處理。手臂需要設(shè)計(jì)成可以穿過托盤和箱子一直到達(dá)卡車頂部，那里不會(huì)有太多間隙。機(jī)器人實(shí)際上是從側(cè)面抓住最上面一排箱子，因?yàn)樗鼰o法安裝在箱子和屋頂之間。

Stretch 的最后一個(gè)主要組件是感知桅桿，這是一個(gè)與手臂位于同一個(gè)旋轉(zhuǎn)底座上的大塔，裝有機(jī)器人的大部分傳感器，因此它永遠(yuǎn)不會(huì)妨礙手臂。桅桿裝有 2D 和深度傳感器，讓 Stretch 可以從高處看到周圍的環(huán)境。在視覺方面，該機(jī)器人使用波士頓動(dòng)力公司的“ Pick ”軟件，這是一組機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的算法，用于檢測和移動(dòng)箱子，該軟件通過收購Kinema Systems進(jìn)入公司。

Stretch 的底座實(shí)際上有一個(gè)模塊化接口，您可以在其中連接各種配件。對(duì)于卡車卸貨，您可以將傳送帶連接到 Stretch，這樣機(jī)器人就可以在傳送帶深入卡車時(shí)攜帶它。這意味著它只需要拿起一個(gè)盒子，旋轉(zhuǎn)，然后放下它即可更快地卸載。還有一個(gè)托盤車附件，因此機(jī)器人可以在構(gòu)建訂單時(shí)拖拽托盤。額外的傳感器也可以連接到底座上，用于情景感知，如額外的攝像頭或激光雷達(dá)，或用于輸入的條形碼閱讀器。

“原型的另一件事是，我們的整個(gè)軟件團(tuán)隊(duì)在開發(fā)控制系統(tǒng)、視覺和自主性以及在真實(shí)硬件上對(duì)其進(jìn)行測試方面有了一個(gè)快速的開始，”布蘭克斯普告訴我們，“這樣當(dāng)你拿到產(chǎn)品時(shí)，系統(tǒng)是成熟了很多。”