两个世界浑然一体

基于人工智能的机器人卸垛技术  

在工业自动化领域，一场革命正在悄然发生：现实世界与虚拟世界的融合。SICK 凭借其众多传感器解决方案引领行业方向。其中最具代表性的是已成功应用两年的 PALLOC：这款基于人工智能的机器人引导系统目前用于卸垛操作，未来还将应用于码垛领域。

PALLOC (PALlet content LOCalisation) 正如其名，是 SICK 为当今经济循环中的一大挑战所提供的智能解决方案：实现数百万满载托盘在终点的全天候高效无差错卸载。目前，熟练操作人员日益匮乏，即专业人才短缺。当前机器人系统普遍存在人工智能技术集成不足的问题。因此，我们需要一种具有高度适应性的前瞻性自动化解决方案，而人工智能正是实现这一目标的关键。

PALLOC 填补了这一空白，因其具备即插即用特点，能够无缝集成至企业真实的车间环境。此外，目前在虚拟与现实的融合边界上，工业元宇宙正在形成，为自动化领域开辟全新的路径。其中，首先从中受益的领域之一无疑是机器人技术，因为该领域迫切地需要适应性强的人工智能解决方案。

以 PALLOC 为例，SICK 目前已经能够通过虚拟技术展示诸多可能性。首先，是为了在客户应用中虚拟呈现并扩展机器人技术解决方案；长远来看，还将实现在虚拟环境下的应用预运行。来自 SICK 的 Dominik Birkenmaier (Global Industry Manager Robotics) 和 Jan Jarvis (Head of Virtualization) 及其各自的同事和团队，与参与的产品开发人员紧密合作，在现实世界与虚拟世界都进行了开创性工作。

无限的自适应能力

PALLOC 现已实现了将 SICK 的 3D 快照相机 Visionary-S 与预装且经过预训练的神经网络无缝集成。最终得到一款独特的紧凑型机器人引导系统，其作为末端执行解决方案，可在数秒内完成操作。该系统可安装在机械臂上，或固定安装于托盘上方，能够快速识别托盘顶层上近乎无限种类的纸箱类型。 

该系统可准确识别轮廓，并将位置坐标（包含高度信息）实时传输至机器人控制器，实现抓取和搬运。之所以称为“无限数量”，是因为得益于出厂预训练已覆盖海量纸箱类型的神经网络，通过简单易用的AI工具套件，可随时导入任意新增的纸箱类型。因此，PALLOC 凭借其内置集成的计算单元，无需额外配备工业 PC，已成为同类定位与机器人引导系统中潜力巨大的解决方案之一。

元宇宙中的应用模拟

为保持或进一步扩大技术优势，元宇宙应运而生。其虚拟 3D 环境专为人工智能的开发、测试与训练而设计。借助虚拟环境中的仿真技术，可在投入实际应用前验证具体应用的可行性。为确保未来持续为客户提供创新解决方案，SICK 正与全球先进的人工智能计算供应商 NVIDIA 合作，并采用其基于 NVIDIA Omniverse 开发的 Isaac Sim 平台等仿真技术。 

对于 PALLOC 及其集成的 Deep Learning （深度学习）而言，这意味着其功能已能在贴近实际应用的环境中以仿真形式呈现，并可进行相应验证。基于此技术，未来在实际应用前即可预先训练图像和示例，并开发评估方法。“对于我们来说，元宇宙是实现诸如 PALLOC 这类传感器技术快速、可持续融入新客户应用的理想路径。”Birkenmaier 解释道。

更多虚拟技术的可能性

然而，该技术的应用潜力远不止于此：客户可通过 SICK 提供的解决方案，在展会等场景中直观预览其在工厂环境中的实际应用效果。若客户确有需求，甚至可在实际应用前，通过该技术验证特定机器人型号在模拟的智能仓库中配合 PALLOC 传感器能否正确执行任务，而无需在现实世界中实际操作。可随时便捷调整所需参数，确保后续卸垛作业顺畅进行。对于 Jarvis 来说，在元宇宙中工作最重要的是避免现实中的试错成本——毕竟在虚拟世界里，各种方案都能轻松验证。正如他所说：“在现实世界中，谁愿意走弯路呢？尤其是可以直接选择正确的路线时，更何况走弯路会耗费大量时间和成本。”

旅程未竟，能够进行卸垛操作的设备同样能够进行码垛操作。为此，PALLOC 目前正在实验室通过虚拟化技术进行升级优化。混合码垛则是另一项技术难关，对测量精度和速度的要求都显著提升。但 Birkenmaier 认为 SICK 正朝着正确的方向前进：“显示器上看似俄罗斯方块的游戏画面，却能为客户创造巨大价值，这全是 PALLOC 的功劳。”

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