近年来，伴随着工业机器人市场的快速发展及应用的不断拓展，多样化的机器人广泛应用于制造业的生产制造与物流仓储环节。在此背景之下，如何实现多种机器人在同一空间和环境下的混合调度与协同作业，成为了制造型企业迫切需要解决的难题。
作为机器人管理系统专家，南通羲和软件科技有限公司（简称“羲和软件”）专注从事开放的机器人调度系统业务，致力于以支持全场景的多种机器人混合调度技术和全开放、标准化的iRMS智能机器人管理系统为客户赋能，助力客户自主部署多种机器人混合调度解决方案。
2023年9月7日，在2023（第九届）国际智能制造（武汉）论坛举办期间，羲和软件总经理肖晓清先生接受了e-works数字化企业网执行主编孙亚婷女士的专访，专访中深度剖析了多种机器人混合调度的实现之道。
机器人大规模应用之下，多种机器人混合调度成迫切需求
伴随着我国大力推动机器人产业高质量发展，以及传统制造业加快自动化、智能化转型升级，我国已连续多年成为全球最大的工业机器人应用市场，且工业机器人的装机量和装机密度仍在不断提升。数据显示，在装机量方面，2022年我国工业机器人装机量占全球比重超50%，稳居全球第一大工业机器人应用市场；在装机密度方面，我国制造业工业机器人密度达到每万名工人322台，是十年前的约13倍，位居世界第五位。
然而，随着机器人在制造业的大规模应用，问题也随之而来。在制造型企业的工厂和物流场景中，通常需要部署多样化的机器人，那么如何实现多种机器人的混合调度与协同作业？如何提升制造型企业部署机器人的自主性，使得企业能够自主搭配不同品牌不同类型的机器人？
需要强调的是，多种机器人协同作业，不单指多个同种类机器人协同作业，也不单指多个协作机器人，而是指在一个任务中，由不同类型的机器人（如AMR、AGV、无人叉车、机械臂等）来协同作业，共同完成任务的过程。作为机器人混合调度系统专家，肖总表示，虽然多种机器人混合调度具有诸多优势，但在具体实践的过程中却也面临着诸多的难点问题。
全开放机器人管理系统，破解多种机器人混合调度难题
肖总指出，多种机器人混合调度的优势与价值主要在于：
一是可通过使用混合调度技术，灵活搭配不同类型的机器人使用，集各家之所长，来实现原本一家供应商无法实现的特定应用场景；
二是通过多种机器人混合部署，择优选择各品牌最具性价比和最适合的机型，可充分发挥不同机器人所具备的独特优势，从而降低采购成本，并进一步提高作业效率；
三是可以自由更换机器人，随时添加所需机器人，随时改变布局与流程，以满足企业不同发展阶段的需求；
四是只需对接一套混合调度系统，即可持续扩展和部署机器人应用，无需与多个供应商的调度系统对接；
五是混合调度可以促进信息共享，从而使得每个任务能够基于先进算法和统一分配，被分配给最适合的机器人，并且保证每个任务流程间最佳的协调性；
六是基于混合调度和统一的交通管控能够避免机器人之间的碰撞和交通死锁，让不同机器人能够在同一空间和环境下的协同作业，提高空间利用率。
七是可通过多种机器人的部署和混合调度，增强机器人系统的可靠性和容错性，即使某一机器人出现故障，其它机器人也可以继续完成既定任务。
实现多种机器人的混合调度，其难点与挑战则在于：一方面，机器人供应商出于自身知识产权考虑，往往不愿开放机器人接口；另一方面，不同机器人之间的接口、协议标准仍在完善之中。此外，多种机器人混合调度还面临着如何根据不同机器人的特性实现路径规划、交通管控、任务分配和充电分配等问题。而破局之道则在于推动机器人走向开放，同时进一步研究和改进多种机器人混合调度算法和技术，以实现全场景下的多种机器人混合调度。
据肖总介绍，目前在机器人混合调度的实现方式上，行业内主要有两种做法：一种是机器人主控改造类，也就是将同一品牌的主控模块安装到不同品牌机器人本体，通过适配和控制机器人的各种零部件，来实现导航、定位和运动控制等，结合自有的机器人调度系统，实现对不同机器人本体的统一控制和调度。另一种是协议适配类，也就是通过适配机器人的公有或私有协议，来实现对不同品牌多种机器人的混合调度。
肖总认为，机器人主控改造的优势在于，机器人主控模块和软件系统都来自同一个品牌和供应商，可以为终端客户提供统一的用户体验，在用户培训与支持上也较为简单。然而，由于不同品牌供应商的主控模块通常难以互联互通，可能会导致采用不同品牌供应商的主控模块的机器人车队之间，难以实现协同作业，则是其劣势所在。
因此，更好地做法是通过协议适配从上游层面来实现对不同品牌多种机器人的混合调度，它使得企业能够自主选择不同品牌多类型的机器人，充分发挥不同品牌各类机器人的特性与优势，实现真正的自主化和柔性化，并能提供持续的灵活性和扩展能力。这其中，羲和软件正是协议适配类改造方法的代表性厂商之一。
智能机器人管理系统iRMS，支持全场景多种机器人混合调度
据肖总介绍，羲和软件源自于牧星智能（苏州牧星智能科技有限公司），是业内知名的移动机器人软件解决方案提供商，专注从事开放的机器人调度系统业务。羲和团队自2018年打造第一代iRMS，支持1000+并发调度能力，并在国内外大量项目部署应用，至2022年完成其第五代iRMS迭代，支持开放的全场景多品牌机器人混合调度，并于2023年以“羲和”独立品牌为全球客户赋能。羲和软件在行业内率先采用全新的开放赋能模式，以全生命周期的产品与服务为支撑，为客户提供100%高自主和高柔性、100%开放、高性价比、易学易用和易部署的机器人混合调度系统与解决方案。
100%高自主和高柔性：羲和iRMS系统是支持一站式混合调度的机器人管理系统，支持多场景（无人搬运、柔性分拣、高位存储、人机协作等）、多车型（不同品牌、不同导航方式、不同类型）、多设备（电梯、自动门、滚筒线、信号灯、电子按钮、打包机、机械臂等），可实现全能型调度。企业用户可以自由选择最优解决方案、车型和设备，提高效率和ROI。而且，羲和iRMS系统可以实现一次对接、持续扩展，为企业提供灵活、可扩展的能力，满足企业在不同发展阶段的业务需求。
100%开放：羲和iRMS系统全方位开放对接协议、调度协议、适配协议和交管协议。其精心设计的API接口，可轻松对接WMS、ERP等上游系统；公有VDA5050协议插件以及可定制的私有协议插件，能够轻松对接不同品牌的机器人车辆；通用标准协议可对接电梯、自动门、滚筒线等各种自动化设备。
高性价比：羲和iRMS系统可实现开箱即用，企业用户无需从0研发，无需高门槛技术团队，就能即刻拥有移动机器人调度能力，丰富现有自动化解决方案。
易学易用：羲和iRMS系统的学习成本低。如果用户是首次使用羲和iRMS系统，通过羲和团队手把手培训，通常1-2周之后用户即可完成学习，实现轻松上手操作和使用。而且，羲和iRMS系统采用插件化的可插拔模式，使得大规模应用功能的调度系统成为可能。值得一提的是，在iRMS系统中，由羲和软件基于丰富的行业Know-How沉淀潜心打造的中台化管理系统，类似于手机操作系统的APP应用商店，它拥有20+高级场景套件、50+通用功能模块、100+车辆/设备适配器、300+API接口和1000+调度性能，可实现核心功能的复用。而且，功能插件多样，不仅能够确保插件之间互不干扰，也支持客户进行插件的二次开发，去自主对接不同的车型，定义不同的场景。
易部署：羲和iRMS系统支持云端部署和私有化部署，并基于Doker技术可实现全平台一站式部署。羲和软件完全采用赋能的模式，去教会用户如果部署和应用，用户可根据自身需求自由选择部署方式。
“羲和软件采用的是全新的赋能模式，通过将标准化、开放化的iRMS系统提供给客户，并基于优质服务为客户提供培训和技术支持，使客户能够打造属于自己的高自主、高柔性、高性价比、易学易用和易部署的机器人混合调度系统和解决方案。这不仅迎合了市场需求，解决了用户痛点（如无法快速调整布局、无法自由变更流程等），而且也基于羲和软件多年的行业Know-How沉淀和迭代，提供了丰富的可插拔功能插件，实现了高可靠性、高可用性和高易用性。羲和iRMS系统，是一个平台化、开放化、生态化的产品，可轻松创建客户专属的智能内部物流解决方案，快速对接不同供应商移动机器人，实现真正的自主化和柔性化，而这也是羲和iRMS的核心竞争优势所在”，肖总表示。
智能仿真模拟平台iSimulator，实现机器人混合调度所见即所得
在采访过程中，基于羲和软件的创新探索和丰富的实践经验，肖总也分享了企业部署和实施多种机器人混合调度系统的选型策略与建议。
肖总指出，在多种机器人混合调度系统的部署与实施之前，首先应对整体实施方案和自身需求进行精准分析，明确所要达成的目标；其次可采用仿真模拟系统，对整体方案进行模拟仿真，通过一些精准参数的输入和分析结果的输出，实现对整体实施方案和流程的精准预测和改善；再次，也可基于现有的实施方案，采购或借用供应商的机器人产品，在真实应用环境下，对实施方案进行针对性测试和验证。最后，还应充分考虑方案的安全性、可扩展性和长期可维护性等问题，以及供应商的服务能力与服务质量，以满足人机协的安全性，以及各个国家和地区的强制性认证要求，同时能够满足企业在不同发展阶段的需求，实现灵活扩展和长期可维护。
值得一提的是，为了帮助用户实现对多种机器人混合调度的数字化模拟和仿真，羲和软件也推出了智能仿真模拟平台iSimulator。该仿真模拟器是一款SaaS化产品，可以实现客户真实场景的1:1仿真，支持导入项目现场运行地图，自定义移动机器人的数量及参数，配置真实的业务流程，进行仿真模拟，高度还原业务实际场景的作业流程和任务节拍；支持2D和3D的实时运行展示，并提供完善的运行数据统计分析，通过不断配置数据来支持快速迭代，最终得到最优的解决方案。而通过将iRMS机器人管理系统和仿真模拟器iSimulator配合使用，1:1还原最真实效果，提前验证方案，确定布局和需购买的资源种类和数量等，实现降本增效，羲和软件的市场业务也自此迅速扩展。
据肖总介绍，依托基于丰富仓库运营Konw-How自主研发的智能算法，功能强大的iRMS机器人系统和iSimulator仿真模拟器，目前羲和软件已为电商、邮政速递、鞋服、汽车、新能源、家电、食品、医药、3C电子、造纸等众多行业提供了专业的多种机器人混合调度解决方案和迅捷服务，并打造了众多标杆案例。
后记
羲和软件和母公司牧星智能，作为南航校友创办并与南航保持产学研紧密合作的企业，“羲和”和“牧星”，均取自南航校歌中的歌词“效法羲和驭天马，志在长空牧群星”。这既是作为南航学子在创业征途中坚守初心、奋力逐梦的情怀，也是牧星智能和羲和软件致力于在物流机器人和智能物流仓储专业领域蓬勃发展的豪情壮志。
肖总表示，展望未来，在移动机器人的零部件、本体以及软件系统等各个细分领域，都将会有更加专注和专业的供应商出现。从技术发展趋势来看，随着导航导引、AI、VR/AR、UWB以及人机交互（如语言交互、手势感知）等技术的发展，未来移动机器人的自主能力、环境适应能力和人机协作能力会更加强大，机器人调度的仿真模拟也将更加真实。作为机器人管理系统专家，羲和软件将紧跟行业发展方向持续创新，同时继续基于全开放、高自主、高柔性、高性价比、易学易用易部署的iRMS多种机器人混合调度系统和iSimulator智能物流仿真平台赋能客户，在帮助客户保护既有投资的同时，构建起面向未来的智能物流仓储体系。
