作者介紹：楊文華，中國船舶集團高級技術專家、中國移動機器人（AGV）產業聯盟首席專家、標準管理委員會主任。
文｜楊文華
前言：AGV（Automated Guided Vehicle）以工業移動機器人的身份在國內應用發展超過25年了，從最初的引進技術，到現在的自主研發、行業壯大，甚至技術超越，經歷了“引進、消化、吸收、再創新”的全過程。近幾年，隨著國家“制造業高質量發展”和“智能制造”戰略的落實，AGV從幾乎不為人知小眾產品成長為了具有一定規模的產業，各行業對AGV都呈現出了旺盛的需求。而更為欣喜的是，新概念、新技術、新人才、新實體不斷涌現，行業規范、行業細分也逐漸走上了正軌。最近，行業中出現了AMR（Autonomous Mobile Robot）這一名詞，目的是為了與AGV加以區分，更加突出產品特點。針對這一現象，筆者從AGV技術發展的歷史來談談自己的看法。
1. 歷史沿革
大家都知道，AGV最早出現在上世紀50年代。在早期（2003年前）的文獻資料中，AGV的英文名詞其實并沒有完全統一，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。在國內的名稱也很雜亂，曾經出現“無人小車”、“無人搬運車”、“自動導引運輸車”等。在2011年，全國物流倉儲標委會成立時，要求制定相關產品的國家標準，在結合了多位專家的建議后，最終將此類產品的中文名稱定義為“自動導引車”，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，即自主移動機器人。從字面上看，AMR的范圍應該很廣，天上飛的無人機（UAV-Unmanned Aerial Vehicle），水中游的無人潛艇（UUV-Unmanned Underwater Vehicle 以及AUV-Autonomous Underwater Vehicle）也都應該屬于此類。
上世紀六十年代，為了突出與玩具及人形機器人的區別，把工業應用機器人稱為工業機器人；另一個維度，為了區別于其他機器人，二十多年前又出現了一個比較科學的英文名詞——WMR（Wheeled Mobile Robot）”，即輪式移動機器人，其典型代表就是美國2003年的“勇氣號”火星車。綜合起來看，當時的AGV就是“工業應用的輪式移動機器人”。所以，AGV屬于WMR的范疇，更是AMR的子類；也無容置疑，AGV是機器人的一種，而且是自主的機器人。
目前，為了突出自身特點，區別于傳統AGV，部分產品更愿意稱自己為AMR，或是工業應用AMR，其實并不矛盾，但不一定合適。在上世紀90年代，瑞典NDC為了突出激光導引AGV的特點，也曾出現了LGV（Laser Guided Vehicle）的說法。一些企業為了突出自己的產品，也有自己的專用名詞，比如比利時Egemin的EGV，甚至昆船有段時間也想把自己的AGV產品稱為KGV，但最終大家還是回歸到了AGV上。
2. 工業應用AMR與AGV的區別
限于認知程度，筆者認為目前的工業應用AMR與AGV沒有本質的區別，只是部分功能的增強，而這些功能不是AGV不可實現，只是在大多數工業環境中不允許應用。以下是筆者對工業應用AMR在技術上的幾點認識以及與AGV的對比：
a. 目前工業應用的此類產品（AMR/AGV），都須在已知的環境中運行，即事先構建并獲得運行環境的全局坐標，也就是必須知道自己的當前位置和目標點的位置；
b. 當目標點坐標確定后，在路徑規劃上，AMR單機運行可分為兩種模式：
一種是按預先設置的路徑（地圖）運行，當遇到障礙時，單機能夠繞行障礙。而此方式與AGV幾乎是相同的：激光導引AGV單機在插入系統時，能夠從已知任意位置行駛到最合適的路徑點，與繞行原理相同。
另一種是非預先設置路徑，即自由路徑或開放路徑，由單機根據目標點的坐標信息，即時動態規劃路徑，筆者理解為單機本身采用了“自學習”和“神經網絡”，能夠利用歷史場景對當前狀況進行判斷，以確定行駛方向。此方式與目前的AGV比較矛盾，AGV畢竟是經過“導引（Guided）”的，必須運行在預設路徑上，一旦脫離路徑即為故障。但十多年前，有些AGV就實現了部分動態路徑規劃功能：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“相對位置”信號，實施了“末端”動態路徑規劃；
c. 在其他方面，AGV單機的自主性能并不差：導航水平與速度關聯、轉向角度與速度關聯、工作強度與設備健康度關聯等；
d. 在交通管理方面，AMR的自主性可能更多地體現在“主觀能動性”上：由于單機具備較強的動態路徑規劃能力，當多臺AMR相遇時，能夠主動避讓，不會出現AGV的“死鎖”現象。這種將交通管理下沉到單機，使單機運行更為智能的做法，目的是為了提升工作效率。而筆者認為，根據不同應用場景（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. 在任務調度方面，先進的調度策略使得AGV單機的“主觀能動性”得以展現：過去是由上位控制系統安排任務到車輛，而目前的策略更傾向于AGV單機主動向上位系統申請任務，能夠有效提升系統效率（減少了空跑率），降低系統能耗。
總的來看，AGV只是沿著“預設”路徑行駛；而AMR分為兩類，第一類與AGV幾乎相同，按照“預設”路徑行駛，具備障礙繞行功能；另一類以需要到達的目標點為控制對象，能夠根據環境主動規劃行駛路徑。
3. 可能產生的影響
1999年，美國MHI曾發布了一份關于AGV的公開技術資料，系統地描述了AGV的基礎知識，并總結了使用AGV的好處（Benefits）。雖然過去了20年，但其中關于AGV單機運行最重要的幾個特征（安全性、可預期性、可重復性等）仍然值得我們重視。我們簡單討論一下，在工業應用場合中“非預設”路徑的移動機器人可能產生的影響：
安全性（Safety）——在絕大多數工業應用場合中，出于安全的考慮，人員路徑、物流路徑被事先指定，也就限制了移動機器人對路徑的動態規劃功能，只能在被允許的區域內安全運行，超出該區域將被認為不安全；
可預期性（Predictability）——對于大多數工業應用需求，更希望移動機器人的任務可被預期，其中最重要的是任務執行時間可預期，“非預設”路徑增加了系統的復雜度，不可預測性增大；
可重復性（Repeatability）——AGV最初的基本用途就是在重復的路徑上搬運貨物。可重復、可再現也是工業應用的基本要求，與可預期性類似。“非預設”將使移動機器人運行路徑的重復概率大大降低。
4、總結
有觀點認為，AMR更多地凸顯了機器人的功能，而筆者認為，我們這個行業更多的精力應該是研究平面移動載體，無論是UAV還是UUV/AUV，這些名詞都沒有離開一個詞——Vehicle，此類產品的最大屬性就是“運載工具”。就好像研究智能農機，我們只針對自動行駛，而不研究怎么收割莊稼。
個人淺見：無論AGV或是工業應用AMR，沒有本質的區別的，只是局部功能的強弱。如果確實需要在工業及物流領域找一個合適的名詞，將AGV及AMR統一描述為“工業應用移動機器人（IMR—Industrial Mobile Robot）”較為合適。
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