3.1　箱中取物

现在机器人技术的研究涵盖了所有可以想象的领域，所以我选择了一些当前的主题。到目前为止，我们已经看到了亚马逊是如何找到一种有效的方式，使用成群的移动机器人在其仓库内实现商品和客户订单的自动化移动。但它仍然需要人们从箱子里挑选产品并组装各个订单，这显然是亚马逊的下一个自动化目标。自2015年以来，该公司一直在组织一年一度的机器人挑战赛。在这些活动中，来自世界各地的团队会进行比赛，制作机器人来演示拣选和放置任务，这些任务基本上是试图重现人类从盒子里的一堆乱七八糟的物品中取出特定物品的技能。这被称为在“非结构化环境”中工作，其难度如图3.2所示，其中显示了一批典型的混合家用物品。注意，必须按照给定的顺序移除（取走）物品，这比先移除简单的物品要困难得多。

2017年，16支国际团队参加了亚马逊机器人挑战赛，8支进入了决赛，而第一名的获胜者是来自布里斯班的澳大利亚团队[7]。亚马逊将挑战赛描述为：“2017年亚马逊机器人挑战赛是由亚马逊机器人有限责任公司赞助的技能挑战，旨在加强工业和学术机器人社区之间的联系，并促进对非结构自动化中一些重大问题的共享和开放的解决方案。挑战赛将要求参赛者建造自己的机器人硬件和软件，来尝试简化在货架上挑选和存放物品的普通任务。该挑战赛将目标识别、姿势识别、抓取规划、柔顺操作、运动规划、任务规划、任务执行、错误检测和恢复等有机地结合起来。机器人将根据在规定时间内拾取和存放物品的数量来得分。团队将分享和传播他们的方法，以改进挑战赛结果以及工业实施水平的未来[8]。”

一旦一个原型解决方案被证明是可行和可靠的，那么Amazon就会在整个机构内实现它，从而获得完全自主的仓储，并大幅降低成本。这将是该公司在挑战赛上所花费的数十万美元的数倍回报。这说明了为什么技术挑战和竞赛会受到赞助商的欢迎——它们是一种非常有效且廉价的刺激创新的方式。