新的亚马逊人工智能机器人分拣速度是人类的4倍

新的亚马逊仓库机器人可以使用“捏紧抓住”技术每小时处理超过一千件随机物品,以模仿人类工人。

2019年,亚马逊创始人Jeff Bezos预测,在十年内,机器人系统将变得足够先进,能够以人手的灵巧度抓取物品。三年后,亚马逊似乎正在朝着这个目标取得进展。

在该公司科学博客上最近发布的一段视频展示了一种新的“捏紧抓住”机器人系统,该系统有朝一日可以完成今天亚马逊仓库中人类所做的大量工作。或者,有可能帮助工人更容易地完成他们的工作。

亚马逊推出的新型“捏紧抓住”机器人系统显示,这台机器巧妙地抓取和存放各种物品——以每小时1000件物品的速度移动,这比人类工人的速度要快得多。

虽然人类不会花太多时间弄清楚如何从冰箱后面抓住一个瓶子,这个瓶子可能会掉下来并破裂,但训练机器人处理杂乱的空间,找到各种各样的物品并巧妙地移动它们,这对零售巨头的机器人部门来说是一项挑战。

在亚马逊科学博客上发布的视频中,可以看到机器人原型使用其手指状的钳子在60秒内移动和存放了19件物品,包括小袋子,扫帚,香料容器和小盒子。

“在机器人领域,我们没有像五指灵巧的手一样的机械能力”——亚马逊机器人人工智能

应用科学高级经理Aaron Parness说: “但我们开始获得了一些推理和思考如何掌握的能力。我们开始迎头赶上。捏紧抓住真正有趣的地方是采取了一些机械上简单的东西,并使其具有高度功能性。”

亚马逊使用多个摄像头、运动算法和机器学习模型的组合,为机器人提供了三维理解,以便它们能够正确抓取不同的物品,而不会造成损坏、掉落或撞到其他物品。

在初步测试中,与使用吸盘的机器人相比,, “捏紧抓住”机器人在某些物品(包括书籍)上的损坏减少了10倍,并且是在不降低速度的情况下。

“他们不仅展示了他们可以抓握很多物体,而且他们做得非常快 – 他们每小时可以抓取1000个物品,”负责该项目的Parness说。

该机器人能够小心快速地移动各种物体,使其成为亚马逊运营中心更广泛部署的合适人选。该公司在美国拥有110个活跃的履行中心,在全球拥有185个。

亚马逊创始人Jeff Bezos在2019年预测,能够抓取物品的商业机器人将在十年内上市。

Parness说: “与制造业相比,电子商务的有趣之处在于它更具活力。”

仓库自动化并不是一个新话题,因为该公司今年早些时候在自己的内部研究估计,如果它不进行一系列包括更多自动化在内的重大变革,到2024年,它在美国可能就没有工人可雇了。

此外,目前在两个不同的履行中心推动工会化,导致一些劳工活动家猜测亚马逊可能会加快其自动化工作。

最终,亚马逊可能需要开发一种将捏合技术和吸力元素相结合的模型,因为后者更适合卡片等扁平物品。

Parness 解释说: “作为一个人,你拿起一本书的方式与你拿起一枚硬币或一件T恤不同。我们需要机器人对它们正在操纵的物品保持智能。如果我拿起一把锤子来敲钉子,我要使用一种抓取方式。但是,如果我拿起一把锤子把它放在一个盒子里,再把它运给你,那我就要用另一种不同的抓取方式了。这就是物品智能的未来。”

“我们不仅能够构建强大的场景三维模型,我们还能够识别场景中的特定项目,并使用机器学习来知道如何最好地拾取它并快速无损坏地移动它,”亚马逊机器人人工智能总监Siddhartha Srinivasa在一份声明中说。

仓库自动化的话题在零售和电子商务行业中比以往任何时候都更加重要,特别是对于亚马逊来说,亚马逊是美国最大的在线零售商和第二大私营部门雇主。Recode在6月份报道说,亚马逊内部进行的研究预测,如果不执行一系列彻底的变革,包括提高其仓库的自动化程度,该公司可能会在2024年之前在美国雇用工人。

与此同时,在亚马逊工会在历史性的斯塔滕岛投票中获胜后,该公司正面临着美国工人开始组建工会的前景,10月份在纽约上州又将举行一次工会选举。劳工活动家长期以来一直猜测,亚马逊可能会加强自动化工作以应对工会活动。

在亚马逊发言人提供的一份声明中,该公司的机器人人工智能总监Siddhartha Srinivasa表示: “我们有一个难以置信的机会来帮助推进机器人操纵科学,从而有意义地造福我们的员工和客户。我们对机器人和技术的投资正在帮助我们的设施工作更好,更轻松,更安全,并为我们的员工创造新的职业机会。”

机械臂看起来并不像你想象的那么未来主义。概念验证机器使用的是现成的金属钳子,而不是一些新颖的抓取装置。但是它可以每隔三秒就拿起一件新的物品并将其放在一个金属滑槽上。亚马逊表示,按照视频中的速度,机器人每小时可以处理1000多件物品,这意味着它可以以比人类工人快几倍的速度拾取和存放物品。从一盒蜡笔到一个看起来像大蒜粉的容器,再到一把扫帚,每件物品的抓取和移动都不需要人类指挥。机器人利用多个摄像头来帮助它“看到”它面前的各种物品,并利用机器学习来帮助它决定拿起特定物品的最佳方式,利用运动规划算法来帮助机器人在拥挤的场景中穿行,而不会碰撞或损坏任何物品。初步测试还发现,该机器人对某些产品的损坏率远远低于亚马逊测试过的其他操纵机器人。

这段视频和其中的机器人系统是去年年底由亚马逊的技术专家在一个受控的实验室测试中制作的。这个机器人原型只能移动重量小于两磅的物品。根据亚马逊发言人Xavier Van Chau的说法,在测试中,机器人被要求处理这个重量组中的数百种不同物品,并成功抓取和移动了其中约95%的物品。在更大的范围内,两磅的重量限制仍将允许机器人掌握一系列商品,约占亚马逊产品总分类的一半。但该公司正在努力掌握解决方案,这些解决方案将能够处理任何类型的物品,这些物品可以放入亚马逊盒子内,也许通过将钳子附件与流行的抽吸方法相结合,并让系统经过培训,知道哪只“手”应该用于哪个物品。

亚马逊需要多长时间才能创建一个能够处理绝大多数产品的机器人,这是一个有争议的问题。但这是一个“何时”的问题,而不是“如果”的问题。当 “何时 ”变成 “现在 ”时,我们将对这个自动化时代的一个巨大的未知数有一个答案。新一代的仓库机器人几乎可以像人类的手一样抓取货物,是否会使从事这些工作的人的工作变得更好或更容易?或者说,技术的发展会不会消除对这些工人及其工作的需求?

亚马逊发言人表示,该公司正在押注后者,这是基于迄今为止在其仓库中使用其他类型的机器人的方式。今年6月,亚马逊宣布了一个名为Cardin的机器人系统的原型,该系统可以提升和分类已经包装好的订单,该公司声称, “通过处理需要在密闭空间中提升和翻转大型或重型包裹以及复杂包装的任务,降低了员工受伤的风险。该公司表示,预计将在2023年将该系统引入未指定数量的履行中心。去年,该公司推出了另一款名为Robin的机器人手臂,它用更轻的包装处理类似的任务。该公司发言人Van Chau拒绝提供关于部署Cardinal或Robin机器人的细节。

亚马逊在机器人技术方面的历史可以追溯到它以7.75亿美元收购一家名为Kiva的公司。在那之后的十年中,它已经推出了超过50万个漫游仓库机器人。在同一时期,该公司表示还雇用了超过一百万的工人,试图消除仓库进步导致工人被淘汰的观念。

该公司在最近的一篇博文中说: “从收购Kiva的早期开始,我们的愿景就从未与人员或技术的二元决定联系在一起。”

Kiva机器人确实使亚马逊的一些仓库工作变得更容易。对于那些担任拣选或搬运角色的工人来说,机机器人现在在一个固定的工作站上向他们运送货架,他们每天在那里站立10个小时,脚下有垫子。在亚马逊之前的Kiva时代,这些工人每天要走10到20英里,从一个又一个过道的库存货架上挑选商品,或将商品添加到货架上。

Kiva机器人也带来了缺点。在机器人到达之前,拣选者的目标可能是每小时处理100件物品。当机器人而不是工人负责运输时,亚马逊将这些期望值提高了两倍。随着机器人的加入,受伤率增加了,因为工人被迫加快行动以跟上更高的定额。

亚马逊测试机器人正在完成的任务,如新视频中的“捏抓取”任务,可能与现有的工人任务有更直接的重叠。机器人就像亚马逊的拣选机或储物机一样,正在从一个位置检索一件商品,并尽快将其移动到另一个位置,而不会损坏它。也就是说,虽然机器人原型以每小时超过1000的速度拣选物品 – 大约是亚马逊仓库中人类拣选人员典型速度的三倍 。在拥有机器人的仓库中,亚马逊拣选人员必须将每件物品从杂乱的货架单元中拉出来,有时还必须使用踏脚凳才能到达顶部的商品。同样,亚马逊的储物机必须将每件商品放入移动货架单元的开放空间中,而不是简单地将其从一个开放空间移动到另一个开放空间的机器人。亚马逊发言人Van Chau表示,视频中的原型既没有经过测试,也没有像该公司目前的机器人仓库中的工人那样从货架上挑选物品。

尽管如此,机器人专家仍在关注。Martin Ford是包括《机器人规则》在内的多本关于机器人技术的书籍的作者,他说,虽然目前还不清楚亚马逊最新的机器人原型在大批量仓库中的表现如何,但它似乎仍然显示了 “显著的进步”。随着像亚马逊这样的进步,以及许多资金充足的初创公司建立机器人系统,试图解决与人类一样灵巧地抓取的挑战, “这个问题将不可避免地得到解决–也许比我们许多人期望的更快,”Ford告诉Recode。

Ford补充说: “一旦发生这种情况,毫无疑问,亚马逊仓库以及许多其他环境的劳动密集程度将大大降低。”

亚马逊坚持认为,机器人和人将继续在其仓库内协同工作。但机器人专家表示,有一天,该公司可能会有一个真正的选择,即依靠机器人来完成它目前依靠人类员工完成的大量工作。”


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