作者介紹：楊文華，中國船舶集團(tuán)高級(jí)技術(shù)專家、中國移動(dòng)機(jī)器人（AGV）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席專家、標(biāo)準(zhǔn)管理委員會(huì)主任。
文｜楊文華
前言：AGV（Automated Guided Vehicle）以工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的身份在國內(nèi)應(yīng)用發(fā)展超過25年了，從最初的引進(jìn)技術(shù)，到現(xiàn)在的自主研發(fā)、行業(yè)壯大，甚至技術(shù)超越，經(jīng)歷了“引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新”的全過程。近幾年，隨著國家“制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”和“智能制造”戰(zhàn)略的落實(shí)，AGV從幾乎不為人知小眾產(chǎn)品成長為了具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，各行業(yè)對(duì)AGV都呈現(xiàn)出了旺盛的需求。而更為欣喜的是，新概念、新技術(shù)、新人才、新實(shí)體不斷涌現(xiàn)，行業(yè)規(guī)范、行業(yè)細(xì)分也逐漸走上了正軌。最近，行業(yè)中出現(xiàn)了AMR（Autonomous Mobile Robot）這一名詞，目的是為了與AGV加以區(qū)分，更加突出產(chǎn)品特點(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)象，筆者從AGV技術(shù)發(fā)展的歷史來談?wù)勛约旱目捶ā?br style="word-break: break-all; box-sizing: border-box;" />
1. 歷史沿革
大家都知道，AGV最早出現(xiàn)在上世紀(jì)50年代。在早期（2003年前）的文獻(xiàn)資料中，AGV的英文名詞其實(shí)并沒有完全統(tǒng)一，有稱其為Autonomous Ground Vehicle、Automatic Guided Vehicle或Autonomous Guided Vehicle的，甚至有直接稱其為Unmanned Vehicle的。在國內(nèi)的名稱也很雜亂，曾經(jīng)出現(xiàn)“無人小車”、“無人搬運(yùn)車”、“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”等。在2011年，全國物流倉儲(chǔ)標(biāo)委會(huì)成立時(shí)，要求制定相關(guān)產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)，在結(jié)合了多位專家的建議后，最終將此類產(chǎn)品的中文名稱定義為“自動(dòng)導(dǎo)引車”，英文名稱選用了Automated Guided Vehicle，即AGV。
一般地理解，AMR是Autonomous Mobile Robot的英文縮寫，即自主移動(dòng)機(jī)器人。從字面上看，AMR的范圍應(yīng)該很廣，天上飛的無人機(jī)（UAV-Unmanned Aerial Vehicle），水中游的無人潛艇（UUV-Unmanned Underwater Vehicle 以及AUV-Autonomous Underwater Vehicle）也都應(yīng)該屬于此類。
上世紀(jì)六十年代，為了突出與玩具及人形機(jī)器人的區(qū)別，把工業(yè)應(yīng)用機(jī)器人稱為工業(yè)機(jī)器人；另一個(gè)維度，為了區(qū)別于其他機(jī)器人，二十多年前又出現(xiàn)了一個(gè)比較科學(xué)的英文名詞——WMR（Wheeled Mobile Robot）”，即輪式移動(dòng)機(jī)器人，其典型代表就是美國2003年的“勇氣號(hào)”火星車。綜合起來看，當(dāng)時(shí)的AGV就是“工業(yè)應(yīng)用的輪式移動(dòng)機(jī)器人”。所以，AGV屬于WMR的范疇，更是AMR的子類；也無容置疑，AGV是機(jī)器人的一種，而且是自主的機(jī)器人。
目前，為了突出自身特點(diǎn)，區(qū)別于傳統(tǒng)AGV，部分產(chǎn)品更愿意稱自己為AMR，或是工業(yè)應(yīng)用AMR，其實(shí)并不矛盾，但不一定合適。在上世紀(jì)90年代，瑞典NDC為了突出激光導(dǎo)引AGV的特點(diǎn)，也曾出現(xiàn)了LGV（Laser Guided Vehicle）的說法。一些企業(yè)為了突出自己的產(chǎn)品，也有自己的專用名詞，比如比利時(shí)Egemin的EGV，甚至昆船有段時(shí)間也想把自己的AGV產(chǎn)品稱為KGV，但最終大家還是回歸到了AGV上。
2. 工業(yè)應(yīng)用AMR與AGV的區(qū)別
限于認(rèn)知程度，筆者認(rèn)為目前的工業(yè)應(yīng)用AMR與AGV沒有本質(zhì)的區(qū)別，只是部分功能的增強(qiáng)，而這些功能不是AGV不可實(shí)現(xiàn)，只是在大多數(shù)工業(yè)環(huán)境中不允許應(yīng)用。以下是筆者對(duì)工業(yè)應(yīng)用AMR在技術(shù)上的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)以及與AGV的對(duì)比：
a. 目前工業(yè)應(yīng)用的此類產(chǎn)品（AMR/AGV），都須在已知的環(huán)境中運(yùn)行，即事先構(gòu)建并獲得運(yùn)行環(huán)境的全局坐標(biāo)，也就是必須知道自己的當(dāng)前位置和目標(biāo)點(diǎn)的位置；
b. 當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)確定后，在路徑規(guī)劃上，AMR單機(jī)運(yùn)行可分為兩種模式：
一種是按預(yù)先設(shè)置的路徑（地圖）運(yùn)行，當(dāng)遇到障礙時(shí)，單機(jī)能夠繞行障礙。而此方式與AGV幾乎是相同的：激光導(dǎo)引AGV單機(jī)在插入系統(tǒng)時(shí)，能夠從已知任意位置行駛到最合適的路徑點(diǎn)，與繞行原理相同。
另一種是非預(yù)先設(shè)置路徑，即自由路徑或開放路徑，由單機(jī)根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，即時(shí)動(dòng)態(tài)規(guī)劃路徑，筆者理解為單機(jī)本身采用了“自學(xué)習(xí)”和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，能夠利用歷史場景對(duì)當(dāng)前狀況進(jìn)行判斷，以確定行駛方向。此方式與目前的AGV比較矛盾，AGV畢竟是經(jīng)過“導(dǎo)引（Guided）”的，必須運(yùn)行在預(yù)設(shè)路徑上，一旦脫離路徑即為故障。但十多年前，有些AGV就實(shí)現(xiàn)了部分動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃功能：為了將貨物直接裝入集裝箱，平衡叉式AGV利用位置估算（Dead reckoning）值，及其他傳感器的“相對(duì)位置”信號(hào)，實(shí)施了“末端”動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃；
c. 在其他方面，AGV單機(jī)的自主性能并不差：導(dǎo)航水平與速度關(guān)聯(lián)、轉(zhuǎn)向角度與速度關(guān)聯(lián)、工作強(qiáng)度與設(shè)備健康度關(guān)聯(lián)等；
d. 在交通管理方面，AMR的自主性可能更多地體現(xiàn)在“主觀能動(dòng)性”上：由于單機(jī)具備較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃能力，當(dāng)多臺(tái)AMR相遇時(shí)，能夠主動(dòng)避讓，不會(huì)出現(xiàn)AGV的“死鎖”現(xiàn)象。這種將交通管理下沉到單機(jī)，使單機(jī)運(yùn)行更為智能的做法，目的是為了提升工作效率。而筆者認(rèn)為，根據(jù)不同應(yīng)用場景（開工模式、正常模式、收工模式等），采用“潮汐”路徑的方法來減輕交通壓力以獲得更高效率，較為合適；
e. 在任務(wù)調(diào)度方面，先進(jìn)的調(diào)度策略使得AGV單機(jī)的“主觀能動(dòng)性”得以展現(xiàn)：過去是由上位控制系統(tǒng)安排任務(wù)到車輛，而目前的策略更傾向于AGV單機(jī)主動(dòng)向上位系統(tǒng)申請(qǐng)任務(wù)，能夠有效提升系統(tǒng)效率（減少了空跑率），降低系統(tǒng)能耗。
總的來看，AGV只是沿著“預(yù)設(shè)”路徑行駛；而AMR分為兩類，第一類與AGV幾乎相同，按照“預(yù)設(shè)”路徑行駛，具備障礙繞行功能；另一類以需要到達(dá)的目標(biāo)點(diǎn)為控制對(duì)象，能夠根據(jù)環(huán)境主動(dòng)規(guī)劃行駛路徑。
3. 可能產(chǎn)生的影響
1999年，美國MHI曾發(fā)布了一份關(guān)于AGV的公開技術(shù)資料，系統(tǒng)地描述了AGV的基礎(chǔ)知識(shí)，并總結(jié)了使用AGV的好處（Benefits）。雖然過去了20年，但其中關(guān)于AGV單機(jī)運(yùn)行最重要的幾個(gè)特征（安全性、可預(yù)期性、可重復(fù)性等）仍然值得我們重視。我們簡單討論一下，在工業(yè)應(yīng)用場合中“非預(yù)設(shè)”路徑的移動(dòng)機(jī)器人可能產(chǎn)生的影響：
安全性（Safety）——在絕大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場合中，出于安全的考慮，人員路徑、物流路徑被事先指定，也就限制了移動(dòng)機(jī)器人對(duì)路徑的動(dòng)態(tài)規(guī)劃功能，只能在被允許的區(qū)域內(nèi)安全運(yùn)行，超出該區(qū)域?qū)⒈徽J(rèn)為不安全；
可預(yù)期性（Predictability）——對(duì)于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用需求，更希望移動(dòng)機(jī)器人的任務(wù)可被預(yù)期，其中最重要的是任務(wù)執(zhí)行時(shí)間可預(yù)期，“非預(yù)設(shè)”路徑增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，不可預(yù)測性增大；
可重復(fù)性（Repeatability）——AGV最初的基本用途就是在重復(fù)的路徑上搬運(yùn)貨物。可重復(fù)、可再現(xiàn)也是工業(yè)應(yīng)用的基本要求，與可預(yù)期性類似。“非預(yù)設(shè)”將使移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行路徑的重復(fù)概率大大降低。
4、總結(jié)
有觀點(diǎn)認(rèn)為，AMR更多地凸顯了機(jī)器人的功能，而筆者認(rèn)為，我們這個(gè)行業(yè)更多的精力應(yīng)該是研究平面移動(dòng)載體，無論是UAV還是UUV/AUV，這些名詞都沒有離開一個(gè)詞——Vehicle，此類產(chǎn)品的最大屬性就是“運(yùn)載工具”。就好像研究智能農(nóng)機(jī)，我們只針對(duì)自動(dòng)行駛，而不研究怎么收割莊稼。
個(gè)人淺見：無論AGV或是工業(yè)應(yīng)用AMR，沒有本質(zhì)的區(qū)別的，只是局部功能的強(qiáng)弱。如果確實(shí)需要在工業(yè)及物流領(lǐng)域找一個(gè)合適的名詞，將AGV及AMR統(tǒng)一描述為“工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人（IMR—Industrial Mobile Robot）”較為合適。
一家之言，不到之處歡迎批評(píng)指正！
