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编译 | 江宇
编辑 | 漠影
机器人前瞻5月8日消息 ， 亚马逊宣布其“具备触觉感知”的全新机器人Vulcan正式部署 ， 通过融合人工智能与力反馈传感器 ， Vulcan不仅能看 ， 还能“摸” ， 具备类似人类的操作精度与感知能力 ， 首次实现了亚马逊仓库中库存补货流程的自动化 。
这一突破性进展被亚马逊称为“机器人技术的根本性飞跃” 。
一、触觉赋能下 ， Vulcan革新“人到货”系统亚马逊仓库中最经典的机器人应用之一 ， 是基于Kiva机器人的“货到人”（G2P）解决方案 。
Kiva移动机器人将存有库存的可移动货架 ， 运送至固定工位 ， 由人工拣选员为特定客户订单挑选并分拣出单个物品 。 随着时间推移 ， 这些货架上的库存会被逐渐取空 ， 需要重新补货 。
为实现补货任务的自动化 ， 亚马逊研发了新型机器人Vulcan 。
Vulcan能够从混合堆料中抓取物品 ， 并将其摆放至可移动货架上 。 其独特之处在于其在操作物品时 ， 拥有更高的精度和灵巧性 。
据亚马逊介绍 ， Vulcan可处理大约75%的库存物品 ， 其机械臂末端工具和传感器 ， 可根据物体特性施加适当的力 ， 从而胜任从小型电子产品到较大件商品等多种物品的搬运任务 。
在亚马逊仓库中 ， 每年有超过140亿件物品由人工进行存放 。 为实现该环节的自动化 ， 亚马逊计划Vulcan机器人能以每小时300件、每天运行20小时的节奏 ， 处理其中80%的物品 。
经过大量实践后 ， Vulcan机器人的存放效率已比18个月前提升三倍 ， 目前在速度上已经超过了普通人类员工 。
亚马逊机器人部门应用科学总监Aaron Parness表示 ， 这一进步令人鼓舞 ， 但在这一任务上 ， 表现最顶尖的人类仍明显优于Vulcan——他们不仅动作更快 ， 还能以更高密度将物品灵活摆放在有限空间中 ， 这对于城市仓库等空间有限的场景尤为重要 。
尽管如此 ， Vulcan仍具备一定优势 ， 即处理大量信息和提前规划的能力 。 它能够在短短100毫秒内 ， 分析所有待存放物品和货箱的位置 ， 完成整体优化 。 这种能力正是其在平均作业效率上逐步超越普通人类的关键 。
二、“触觉”与力感知 ， 破解机器人操控难题在上周于波士顿举办的Robotics Summit and Expo中 ， Parness在主题演讲中深入解析了Vulcan背后的技术 。
Aaron Parness（左）在Robotics Summit and Expo上讨论了触觉如何改善机器人操作 。
他表示 ， “触觉”和力感知是未来机器人发展的关键因素之一 。
所谓力感知 ， 指的是机器人感知和响应外界施加力量的能力 ， 类似于人类通过手部触觉判断物体的重量、硬度或形状 ， 从而实现更精准的操作 。
力反馈技术应用下 ， 机器人在抓取物品时 ， 能够感知并控制施加的力度 ， 从而避免因用力不当导致物品损坏或掉落 。 同时 ， 它可以根据物品的重量、材质和形状灵活调整抓取力度 ， 例如重的物理教科书与轻薄的纸板药盒 ， 就会采取不同的抓取策略 。
“力感知对我们与世界的交互至关重要 。 这也是目前机器人领域的一大限制 ， ”Parness说道 ， “虽然机器人在移动方面已经取得巨大进步 ， 比如可以完成后空翻 ， 但在‘操控’方面仍面临难题 。 我们有时会混淆‘数字智能’与‘物理智能’——机器人能在国际象棋中战胜人类冠军令人惊叹 ， 但它们仍难以精准地把棋子摆放到正确的位置 。 这就是物理智能的挑战所在 。 ”
Parness指出 ， “触觉”将解锁一系列新的机器人应用场景 ， 例如将物品塞入缓冲邮件袋、搬运形状各异的杂货 ， 或将包裹塞进配送袋等操作 。
这些任务都涉及物体之间的贴合、挤压或摩擦 ， 需要机器人在接触过程中进行灵活调整与即时反应 。
Parness补充道 ， “触觉”技术能够显著提升机器人的作业效率 ， 因为机器人可以先快速移动 ， 当与物体发生接触时再通过力反馈即时调整动作 ， 而不需要进行持续监控 。
他表示 ， 正是这种更快的响应能力 ， 让机器人能够在操作时更加灵活 ， 进而提升仓储空间的利用率 ， 例如通过感知物品是柔软还是坚硬 ， 来对其进行适当压缩 ， 从而提高填充密度 。
Vulcan使用机械臂、摄像头和吸盘夹具从存储货舱中拣选物品 。
Parness回忆说 ， 他在NASA喷气推进实验室（JPL）的一位导师Brett Kennedy曾指出 ， 工业机器人1.0“既笨拙又麻木”——它们既无智能也无触觉 。 虽然这在焊接等“重复、危险、肮脏”的任务中足够 ， 但若要让机器人在复杂环境中操作 ， 就必须赋予其“触觉”能力 。
Parness补充道 ， “如果你看过我孩子的玩具堆 ， 你就知道如果要整理那堆杂物 ， 没有‘触觉’是绝对做不到的 。 ”
三、机器人部署 ， “翻新”亚马逊仓储应用目前 ， 亚马逊在其仓库已部署了多种用于自动拣选的机器人 。
Sparrow机器人具备强大的视觉识别和路径规划能力 ， 能够从储物箱中识别并拣选物品 ， 但目前只能处理箱子顶层的物品 ， 尚未配备触觉功能来应对更复杂的抓取任务 。
另一款名为Cardinal的机器人 ， 专为将包裹高效摆放进推车而设计 ， 其核心目标是在有限空间内尽可能多地装载包裹 ， 最大化推车的填充度 。
Parness认为 ， Cardinal未来若整合触觉感知 ， 也将进一步优化其装载效率 。
Vulcan则聚焦于将物品存放至上层货架区域 ， 这些区域对于人类员工而言 ， 难以触及 。
Parness指出 ， 这一任务分配策略能让员工更多地在“动力区”（即中层货架）作业 ， 从而降低工伤风险 。 亚马逊也表示 ， 虽然其仓库的受伤率曾高于行业平均水平 ， 但近年来这一数据已有明显改善 。
Vulcan是亚马逊首次尝试将力感知与触觉技术应用于那些“低垂果实”型的机器人任务中 ， 即优先解决那些在技术上相对容易实现、但对提升效率和自动化水平有显著价值的应用场景 。
亚马逊团队通过Vulcan积累了触觉集成方面的宝贵经验 ， 并正计划将此技术扩展至其他仓库应用 。
目前 ， Vulcan已在美国华盛顿州斯波坎市和德国汉堡的亚马逊仓库实现全面部署 。
此外 ， 亚马逊可能计划开发新的AI算法以使其机器人变得更智能 。 早前 ， 亚马逊收购了一家名为Covariant的初创公司背后的团队 ， 该公司曾致力于开发工业机器的AI基础模型 。
结语：失业危机下 ， 亚马逊强调“人机协作”随着亚马逊不断推进仓库自动化 ， 外界对岗位被取代的担忧日益上升 。
高盛经济学家在2023年曾预测 ， 到2030年 ， 全球或有3亿个岗位因生成式AI的发展而被自动化取代 ， 并有更多岗位将被深度重塑 。
英国托尼·布莱尔研究所亦估计 ， 在自动化影响最显著的高峰阶段 ， 每年可能有6万至27.5万个英国岗位受到冲击 。
尽管如此 ， 亚马逊机器人技术首席专家Tye Brady强调 ， 机器人并不会完全取代人类 。
“人类始终是系统不可或缺的一部分 ， ”他表示 ， 机器人旨在“放大人的潜能” ， 替代“琐碎、重复、单调”的任务 ， 以提升效率与安全性 。
Brady补充 ， 人类不仅能运用常识判断机器人是否真正完成任务 ， 还能识别被黑客入侵的迹象 ， 或及时发现破损或泄漏的包裹等问题 ， 这些对系统稳定运行至关重要 。
【亚马逊部署“触觉”机器人，Vulcan将接管仓库高频补货任务】因此 ， 即使在高度自动化的未来 ， 人工判断与参与仍不可替代 。
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