你有沒有想過，快遞公司那些幾萬平米的物流中轉(zhuǎn)倉庫是如何運行的？長期以來，它們的運轉(zhuǎn)完全依賴于一支支每人每天步行上萬米的人力大軍。這是一個非常低效、昂貴、容易出錯的過程。在機器人AGV系統(tǒng)出現(xiàn)之前，這方面最先進的解決方案是讓員工在工廠里騎自行車。

　　如今，倉儲物流已經(jīng)成為機器人應(yīng)用最大的市場之一。在諸多物流機器人解決方案中，最成功的莫過于被亞馬遜以超過7億美金收購的Kiva。成千上萬的Kiva機器人早已投入使用，以遠遠高于人工的效率、更低的成本和錯誤率，晝夜不停地處理客戶的海量包裹。

　　而實現(xiàn)Kiva巨大成功的核心--Kiva機器人，出于商業(yè)保密考慮，一直鮮有曝光，支撐其強大性能的軟硬件、結(jié)構(gòu)設(shè)計細節(jié)我們無從知曉。然而，風(fēng)投公司Bolt的創(chuàng)始人Ben Einstein搞到了一臺老版本的Kiva機器人，并且把它拆解了并po在公司的博客上。從其中的細節(jié)里，我們能看到Kiva工程師大量工程思維和經(jīng)驗的結(jié)晶。Kiva部署的倉庫地面上每隔大約1米就有一個二維碼，Kiva就根據(jù)這些標記進行定位。它的每一個動作都來自于云端的指令。在它到達目標貨架底部后，其使用一個精巧的滾珠絲杠升降梯結(jié)構(gòu)，通過原地旋轉(zhuǎn)來升高自己，將貨架頂起約10厘米。

　　Kiva機器人做的事情聽上去很簡單。但你要意識到，一個貨架往往裝著重達半噸的貨物，一個倉儲中心通常有上萬個貨架，成千上百臺機器人，以及幾十個進貨出貨口?！　≡谶@么復(fù)雜而密集的系統(tǒng)里，需要保證機器人不發(fā)生碰撞。任何一臺機器人如果發(fā)生碰撞，把貨架摔倒，造成的損失都將是巨大的。Kiva機器人如何做到如此可靠？下面就讓我們跟著Ben Einstein一邊拆，一邊看。

——系統(tǒng)架構(gòu)和機械結(jié)構(gòu)——

　　從外面看，Kiva機器人外殼的每一側(cè)都有紅外傳感陣列，以及氣動保險杠，用于檢測和緩沖碰撞。外殼上還有充電接口和一系列狀態(tài)指示燈。

　　每一臺Kiva機器人有三個獨立的自由度：兩個驅(qū)動輪，加上一個用于起重的旋轉(zhuǎn)電機。起重電機轉(zhuǎn)動時，兩個驅(qū)動輪反方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果是托盤相對于地面沒有旋轉(zhuǎn)，只在滾珠絲杠的作用下升高。相比于傳統(tǒng)的大負載直線驅(qū)動方案比如液壓、剪式升降臺，Kiva的這種利用輪子的結(jié)構(gòu)顯然更加簡單可靠。

Kiva的X形托盤

　　起重結(jié)構(gòu)托盤的頂部是一些厚實的X形鋁鑄件，這些鑄件全部使用319號通用鋁。每個鋁鑄件上還有二次精密加工出來的參考面和螺紋孔。這種工藝在包括汽車發(fā)動機和液壓泵等設(shè)備中大量使用。