詳解京東亞馬遜與沃爾瑪的機器人專利技術探索對未來場景的變革

盡管從目前的情況來看，機器人尚未在零售和物流市場占據主導地位，但相關企業巨頭仍選擇押注于這一具有巨大市場前景的技術，以精簡其供給鏈并增強其交付能力。而在這一方面，很能體現巨頭們為之做出努力的便是其在該領域專利的申請。

本文將對不同企業申請的專利進行詳解，并進一步探討采用這些技術后，對應用場景帶來的影響。

沃爾瑪：專注于自主交付的基礎設施與配送中心自動化

CBInsights的數據顯示，到2027年單是美國的電子商務市場就有望達到1萬億美元，目前估值是6610億美元。瞄準這一市場，沃爾瑪正在加速推進其交付及流程自動化。

據悉，自2021年以來，沃爾瑪已經申請了超過65項與無人機和地面機器人相關的專利，其中53項涉及無人機系統，旨在提高無人機的可靠性并確保其安全性。

自主“交付鏈”

例如，2021年12月，沃爾瑪申請了一項專利，以開發無人機的“交付鏈”。在交付鏈中，每架無人機都可以與一個集中節點通信，來接收交付信息并識別該商品應傳遞給哪一個無人機。

空陸傳輸系統

同樣是在2021年，該公司為無人機和地面自動導引車（AGV）之間的交接系統申請了專利。該專利可以將無人機運輸的商品轉移到自動引導車上，以增加包裹遞送的方式。

緊急著陸系統

無人機系統在使用過程中面臨的很大的挑戰是安全問題。對此，2021年1月，沃爾瑪申請了緊急著陸系統的專利，該系統中的無人機將配備傳感器以確定飛行期間潛在的可緊急著陸的位置。更重要的是，在緊急著陸的過程中，系統還可以發送警報信號及其所在位置。

自主機器人系統，及時補充庫存

除了關注很后一英里的交付問題，利用機器人技術實現配送中心的自動化也是沃爾瑪的一大目標。2021年9月，該公司獲得了一項自主機器人系統專利，可以在某一處基礎設施中檢測少量的特定產品，如存在缺貨問題，可從另一處設施獲得該產品來補充庫存。

亞馬遜：專注于移動物品的機器人和多項無人機相關專利

作為沃爾瑪在電商領域強有力的競爭對手，亞馬遜于2021年收購了機器人初創公司KivaSystems，此后，也在一步步采取行動，通過部署計算機視覺、深度感應、物體識別以及其他AI軟件等機器人技術來實現其供給鏈自動化。

CBInsights的數據顯示，自2021年以來，亞馬遜已經申請了180余個與機器人和無人機相關的專利，主要圍繞自主移動機器人與無人機展開。

機器人可實現的物品操作

該專利提供的是一項可用于讓機器人實現物品操作的技術。通過使用機器視覺的規則來分析一個或多個物品來完成目標識別。另外，假如確定機器人無法完成當前操作，可以發送信號請求人類協助。

用于移動物品的移動機器人組

另外一項亞馬遜申請的關于機器人的專利是移動機器人組，這是一項可提高倉庫系統效率和靈活性的技術，專門用于移動“超大，超重或者外形獨特的物品”。具體來說，是多個機器人配合完成一項工作。比如，第一任務的指令可以發送個給第一個機器人，然后基于該機器人的工作進度以及與第一任務的依存關系，將第二任務的指令發送給第二個機器人。當相應的機器人執行任務時，第一任務和第二任務可能導致移動機器人組對物品進行增量移動。

無人機運輸系統專利

2021年5月，亞馬遜獲得了一項無人機運輸系統專利，可幫助將客戶訂購的物品運送到指定的目的地，換句話說，就是可以用于解決很后一英里的配送問題。需要注重的是，該無人機不通過自身的力量返回到物品搬運處，它的行程設定是一種單向路線，完成配送后會留在目的地，隨后由檢索單元（如卡車）來完成檢索。

除上述的專利外，亞馬遜還申請了諸多其他無人機方面的專利，包括無人機位置過濾器、機載無人機充電、交付無人機下降、按需指定交貨地點、定位飛行器傳感器、自動加載系統等等?？偟膩碚f，亞馬遜在對其供給鏈進行的巨大投資可能會對其他電子商務市場的玩家構成競爭威脅。

京東：專利數量少，皆與機器人有關

比起沃爾瑪和亞馬遜，中國的電商市場領導者京東在專利方面從數量上說與它們相差甚遠。從2021年到2021年，在無人機和機器人方面的專利數量為4個，下面我們將對其中兩個進行具體說明。

分類機器人

首先是分類機器人，由京東在2021年3月提交申請，2021年12月獲得批準。分類機器人，顧名思義，是一種用于物品分類的機器人技術，主要涉及在物流，尤其是倉儲領域的應用。對這個機器人來說，它至少有一層托盤，以及設在托盤軸向中心處的軸；同時這個托盤設有第一槽，具有可打開的第一門；托盤的一端向上延伸形成托盤壁；沿托盤軸至托盤壁設有分隔儲倉的空間分離器；空間分離器與托盤的軸旋轉連接，并可繞托盤軸旋轉。值得一提的是，儲物箱的尺寸和放置在儲物箱中的物品的數量可調節，并且通過可打開的第一門輸出物品，可提高儲物箱中物品的輸出效率。

控制移動機器人的方法和裝置

這是一項主要針對移動機器人的技術，可通過移動機器人的感知信息，生成對行人的評估信息，比如四面行人的意圖信息以及行人事件的類型等，之后根據感知信息和評估信息可生成行人行為信息，其中，行人行為信息包括預設的某個未來時間段內四面行人的猜測位置信息序列和猜測行為類型序列；然后根據感知信息生成用于控制的信息，對移動機器人進行控制。這項專利在一定程度上或將改善移動機器人的社會接受度。

如我們上述所提到的沃爾瑪、亞馬遜以及京東的各項專利技術，除用于解決很后一英里的配送問題外，部分專利尤其是機器人相關的技術在一定程度上可用于提高效率，而效率一直是零售商迫切希望實現倉庫自動化的推動力之一。所以，從京東到沃爾瑪再到亞馬遜，不少零售商都將目光轉向了倉庫自動化（WarehoueseAutomation）。

沃爾瑪推出Alphabot系統，每小時揀貨800多種

2020年1月，沃爾瑪推出了名為Alphabot的機器人系統，以提高配送效率，解決其線上業務面臨的很大難題之一。這一系統由沃爾瑪與總部位于馬薩諸塞州的初創公司AlertInnovation合作開發。

Alphabot機器人系統目前在一個占地2萬平方英尺的倉庫內運作著，通過自動移動推車，從高密度的貨物存儲系統中檢索并收集冷藏、冷凍等貨物后，再將貨物運送至商店內的工作站，由工作人員檢查后打包并發送訂單。

據悉，通過人工與該系統的配合，每小時可完成800多種貨物的挑選，相比之下，AlertInnovation的數據顯示，人工每小時可以從商店的貨架上挑選出的產品種類數量為80，也就是說，機器的挑選效率是人工的10倍。

雖然Alphabot在一定程度上是一個混合系統，即需要人工和機器共同完成工作的系統，但其很終是以完全由機器完成操作作為未來發展方向的。對此，沃爾瑪自動化與數字運營高級經理BrianRother表示，“這對沃爾瑪的供給鏈將產生變革性的影響。Alphabot簡化了訂單流程，實現了更快捷、更高效的訂單挑選。"

亞馬遜用機器人完成訂單裝箱，每臺機器人或淘汰24名員工

2021年5月，有媒體報道稱亞馬遜正在研究用機器人掃描傳送帶上的貨物，之后將其放到定制的盒子里。其實，亞馬遜一直在嘗試將更多的新技術應用于貨運倉庫中，但是這兩項新的用來代替人工的機器人技術的不同之處在于：每臺機器至少可以淘汰24名員工，平均算下來，亞馬遜55個物流中心或將減少1300多個工作崗位。

此前，包括掃描、分揀以及裝箱等工作一直是無法實現自動化的環節，這是亞馬遜該計劃的首次曝光。值得注重的是，這些計劃還沒有付諸行動，因為在大規模部署之前還需要進行不斷的驗證。

據了解，這種新機器來自意大利CMCSrl公司，被稱為CartonWrap。有消息人士表示，該機器人的打包速度比人類快得多，每小時可完成600-700箱訂單，是人工效率的4-5倍。不過，與沃爾瑪的機器人一樣，這些機器人也需要人工的幫助，如查看訂單，存儲紙板和膠水以及修復可能出現的卡紙情況。

除此以外，亞馬遜還公布利用另一款機器人SmartPac郵寄物品。借助這款機器人，亞馬遜將可以使其大部分人工包裝自動化。

雖然在訂單裝箱方面朝著自動化邁進了一步，但亞馬遜仍認為這項技術尚未預備就緒，因為依然需要人工將貨物放到傳送帶上。除此以外，機器人在工作時還需要有技術人員在場，以便及時處理出現的故障。這都是亟待解決的問題。

京東推出世界前期無人倉庫，或成未來典范

比起亞馬遜被曝光使用機器人裝揀貨物的時間，京東來的更早一些，甚至自動化的流程也更全面一些。2021年10月，中國電商無一不在備戰著一年一度很大的購物節——“雙11”購物節，而就在這時候京東提前向人們展示了自己的秘密武器：位于上海嘉定區的全球前期全流程無人倉，從入庫、存儲，到包裝、分揀，可實現全程自動化。