摘要：料箱机器人通过硬件革新与智能算法升级，正成为破解仓储高密度存储与柔性拣选难题的关键载体，推动智能物流向“模块化、自适应”方向演进。本文从行业痛点切入，深入剖析行业核心驱动力，系统阐述其以“软硬融合”为核心的关键技术体系，并通过标杆行业实践验证其显著提升存储效率

摘要：料箱机器人通过硬件革新与智能算法升级，正成为破解仓储高密度存储与柔性拣选难题的关键载体，推动智能物流向“模块化、自适应”方向演进。本文从行业痛点切入，深入剖析行业核心驱动力，系统阐述其以“软硬融合”为核心的关键技术体系，并通过标杆行业实践验证其显著提升存储效率、拣选速度及投资回报率的实际效能。

关键词：RMS；料箱机器人；货到人拣选；高密度存储；柔性物流

料箱机器人技术作为现代智能仓储的核心装备，正深刻重塑物流与生产环节的物料处理模式。其发展轨迹并非简单的技术线性迭代，而是植根于特定行业的迫切需求，进而实现技术突破与场景泛化的动态过程。

一、行业升级驱动力

1.技术起源与行业驱动

中国料箱机器人的规模化应用，肇始于电子商务行业的爆发性需求。该行业对仓储自动化提出了近乎苛刻的要求，成为技术发展的核心驱动力：

高强度连续作业：电商“7×24小时”无间断运营模式，要求机器人系统具备极高的可靠性与耐久性，远超传统工业设备的运行标准。

时效性压力：订单履行具有严格时效窗口（如“半日达”“次日达”），迫使分拣系统必须具备高速、精准的料箱级吞吐能力。

准确性挑战：海量SKU与零差错发货要求，对机器人的识别精度、抓取准确性与系统智能调度构成巨大挑战。

环境适应性：大型电商仓普遍存在温湿度变化范围大、空间密集等特点，设备需在高温、高湿等非理想环境下稳定运行，对硬件防护与控制系统提出特殊要求。

以兰剑智能开发的“蜂巢系统”（即密集存储料箱穿梭车系统）为代表，早期料箱机器人解决方案通过高密度存储、高速料箱穿梭车与提升机协同作业，有效满足了电商物流的密度与效率要求，在国内掀起了仓储自动化的重要变革。这一阶段的技术攻坚，聚焦于解决连续高强度运行下的稳定性、环境耐受性以及高速精准存取等核心问题，为后续迭代奠定坚实基础。

2.应用场景扩展

料箱机器人技术在电商领域的成功验证，使其在更多行业得到认知与采纳。其核心价值——高密度存储、精准高效的料箱级自动化存取能力，也被证明适用于多元场景。

汽车行业：率先应用于总装车间工艺段原料（小件）的自动化存储和配送，逐步演化为原材料（小件）入仓的行业标准解决方案，并延伸至在制品（线边库）、售后备件库的管理。

医药、鞋服、食品饮料行业：满足其对物料追溯、洁净环境、高周转率或季节性波动的特定需求。

零售业全域覆盖：广泛应用于零售供应链各环节，有效支撑快消品、中消品、慢消品等不同流通速度商品的自动化仓储与订单履行。

这一泛化进程标志着料箱机器人技术从解决特定行业痛点，升级为服务于制造业（原材料、在制品、成品）与零售业（全品类流通）全域仓储环节的通用型自动化基础设施。

3.技术形态创新

为适应不同行业的空间限制、投资预算与柔性需求，料箱机器人技术形态在传统的多穿系统基础上持续优化创新，以兰剑智能的产品为例：

壁虎料箱机器人：针对特定空间约束或成本敏感、场景优化的解决方案，体现更强的场景适配性，无需对地面进行改造，灵活适配不同高度货架，一车一轨快速部署，满足柔性拓展。

蜘蛛侠料箱机器人：代表更高阶的发展方向，以其突破性的三维空间利用能力（适应不规则库区形态）、部署的高度柔性及卓越的可扩展性，被业界视为应对复杂、动态仓储需求的潜在终极解决方案范式之一，展现出广阔的应用前景。

总体来看，料箱机器人技术的发展，清晰呈现出一条“需求驱动（电商）→技术验证与成熟→场景泛化（全行业）→形态分化创新”的演进路径。其从解决电商行业极端挑战起步，历经严苛环境下的稳定性、效率与精准性淬炼，最终蜕变为赋能制造业智能化升级与零售业供应链优化的关键智能技术。这一历程不仅奠定当前多形态料箱机器人解决方案并存的技术格局，更为其面向未来的持续进化提供了坚实基础与明确方向。

二、关键技术体系

随着多种形态料箱机器人解决方案的成熟应用与落地实践，该领域的技术体系日趋完善。基于兰剑智能多行业最佳业务实践，其核心技术包括以下内容：

立体货到人与储分一体化：结合“货到人”的运作模式，优化整合质检、入库、存储、分拣、集货等作业环节，实现货物在配送中心的一次性自动化落地，减少作业人员，降低差错率，提高整体物流运作效率。同时，通过三维立体存储布局，节省仓储面积，实现全品规货物的高密度存储。

高效运动控制技术：采用全S曲线加减速技术、微型伺服控制技术等创新技术，提升穿梭机器人的运行效率与稳定性。行走过程中，从动轮独立悬挂技术可有效减震降噪，改善库内作业环境。

动态货位行走定位技术：该技术与动态料箱货位管理技术相结合，大幅提高多尺寸料箱在货架中的存储密度，相比固定货位管理方法，可提高30%以上的存储密度。

自适应货叉调节技术：穿梭机器人具备货叉宽度与长度的自适应调节功能，能够自动识别货物尺寸并调整货叉参数，实现对一定范围内各种尺寸箱体（料箱、原纸箱）的有效拣选。结合料箱位移检测与纸箱变形识别技术，可以自动检测和纠正料箱偏斜，自动识别纸箱变形程度进而调整货叉尺寸，确保正常取放货。

堆叠式料箱储分一体技术：在满足周转箱独立拣选的条件下，可实现对三个箱子垂直叠放一同取放，大幅提高货架的存储密度。

六向穿梭机器人料箱货架作业技术：通过该技术，蜘蛛侠料箱机器人可在货架中的六向全域作业空间作业，显著提升存储密度、作业高度及效率覆盖范围。

分布式柔性输送技术：料箱输送线采用模块化设计，支持直道、弯道、合流及垂直输送等多种功能，其即插即用的控制器与高效率驱动方式，确保系统的高可用性与扩展性。采用直流伺服技术，还可实现高性能低能耗的规模化应用，实现绿色化物流。

智能调度算法：采用多模组库存均衡算法、多模组任务均衡算法、订单深度自学习算法、SKU相关性调度算法，以及订单相关性聚类算法、多拣选终端任务均衡算法、拣选顺序优化算法等，实现最优的入库与出库策略。通过自主研发的基于数字孪生技术的三维仿真软件模拟全流程，找到系统瓶颈并持续优化。

一键上线调试技术：可实现多种料箱机器人调试步骤的标准化、参数化、数据化、可追溯化，可显著提升调试速度和调试质量，缩短项目实施工期。

集成化智慧物流系统（IMHS）：以数字孪生为核心，集成仓储、分拣、配送等全生命周期管理功能。通过嵌入式软件、业务应用软件及商业智能软件，实现系统集成、管理精细、全程可视与管控智能。同时，支持与多种ERP系统的无缝对接，形成整体的料箱级智能仓储物流自动化系统。

三、实践验证

1.电商行业

众所周知，中国料箱机器人的规模化应用离不开电商行业的爆发性需求，多穿系统的优势在此得到极致体现。早在十年前，兰剑智能便与唯品会合作，至今已打造了覆盖三大物流中心的五期大型多穿系统项目。在没有引进多穿系统之前，拣货方式为传统的“人找货”，需要大量工作人员往返在货架之间寻找货物，储存区和拣选区的占比也大多是1:1，货架高度也受限制只能在2～3米，无论拣选效率还是仓库面积利用率都十分低。在唯品会引进兰剑智能多穿系统后，拣选模式从“人找货”转变成“货到人”，不仅实现储分一体，还实现高密度存储，在拣选效率提升的同时也降低了订单出错率。

凭借多穿3D货到人系统，唯品会华南物流中心在2017年“双十一”期间，仅靠8名拣选人员，以12000箱/小时的效率，处理货物近15万件；唯品会西南物流中心，周转箱数量41万个，存储量高达800万件，最大处理能力90万件/天；唯品会华东物流中心，165600个存储货位，360台多穿车，拣选模式再度颠覆，较西南物流中心运行效率又提升1/3。

此外，针对海量复杂订单的集货缓存问题，兰剑智能又提出了3D智能集货缓存解决方案。以兰剑智能为某知名跨境电商提供的解决方案为例，整个解决方案基于3D货到人的多穿系统，将平面集货区变为立体集货区，提高了仓库面积利用率，更创新性地采用双工位穿梭车、双工位提升机等组成双工位多穿系统，通过兰剑孔明系统算法逻辑，实现较高的吞吐能力，效率提升180%～200%，轻松应对大型电商平台的多分区、超多批次合单场景。

唯品会某物流中心多层穿梭车系统

2.汽车行业

兰剑智能为一汽大众佛山工厂打造了全SKU零部件实时直供线边系统。该系统项目包含7个巷道堆垛机立体库，共计1万多个托盘货位；2个巷道11层多穿车系统，共计1.8万多个料箱货位。其中，凭借多穿车系统实现三维立体“货到人”拣选。穿梭机器人从存储区运输零件至人工拣选区，管理人员只需在固定位置挑选所需零件，极大降低人工作业难度，提高拣选的正确率与工作效率，实现零件流与车身流的同步。该项目实现了汽车零件全SKU直供线边，是汽车行业首个大规模采用灵动版穿梭车、实现兼容多尺寸的原箱和料箱箱型的线边系统；同时实现了满足“先进先出”需求的储分一体化。

一汽大众佛山工厂多层穿梭车系统

3.医药行业

早在2018年，兰剑智能便与国药集团山西物流中心合作，打造了医药行业首个多穿立体“货到人”冷库项目，实现存储、拣选、发货全过程自动化，不仅极大提高作业效率，还可避免人为因素造成的冷量损失、数据错误，在人力成本方面也有所节省，开创了国内药品冷库拆零拣选作业高度自动化的先河。这一项目能够在增加冷库存储量的同时提高冷链作业的工作效率及准确率，因此其采用的3D“货到人”拣选方式很快被成功复制到国药集团的其他物流中心，以及南京医药、天津天药等医药流通、医药制造企业的仓储项目中。

国药山西物流中心(冷库)多穿系统

此外，兰剑智能为上药控股打造的华西眉山智慧物流中心也极具代表性。该物流中心综合考虑托盘级AS/RS系统、多穿箱式密集库系统、机器人系统、视觉+机械臂系统、柔性输送线系统等自动化设备的集成应用，建成业内高水准的零碳黑灯智慧化立体库。除6600个立库托盘货位满足批量货物存储、出入库需求外，还为满足医药拆零业务高效率的需要，配置了储分一体多穿箱式库系统，在有限空间内实现2万多个标箱设计。在传统作业模式下，该物流中心需配置349名作业人员，而在兰剑智能规划设计的“托盘堆垛机库+多穿库”自动化作业模式方案下则仅需71人；同时存储量和作业效率也得到大幅提升，其中药品类的存量和作业效率增长3.5倍，器械类的存量和作业效率更是增长10倍。

上药华西眉山智慧物流中心“堆垛机+多穿”系统

4.鞋服行业

由兰剑智能规划建设的中邮雅戈尔宁波智能仓是线上线下仓配一体化的标杆。作为雅戈尔源头总仓、4个子品牌全国总仓及海外跨境电商业务总仓，宁波智能仓与全国3个RDC仓的信息中心相连，承担了雅戈尔全国电商总仓功能，服务于华东7省1市的950家线下门店物流配送业务。一期项目共四层，涵盖多穿货到人系统、自动拆码垛和自动搬运系统等，可实现自动化仓储、输送、分拣等。

其中，1层为综合收发作业区，规划有多层穿梭车系统，跨越两层厂房，其空间利用率是普通横梁式货架的1.5～2倍，共计5.5万个货位。1.5层是线下业务作业区，采用先提总拣选后播种的方式，提高整体拣选效率，并支持“同款同箱”。2层是线上业务作业区，主要规划有多穿系统货到人拣选区、整箱叠装自动搬运存储区、包装复核区及塑封区。该项目中，以“穿梭车+提升机”为核心设备组合的箱式立体库，实现立体货到人拣选及高密度存储一体化，系统总体能力可达7700箱/小时，助力雅戈尔实现“线上推广、线下体验、线上销售、线下服务”的新零售业务场景。

中邮雅戈尔宁波智能仓

四、未来趋势

近年来，料箱机器人技术体系发展已突破单一设备性能优化的局限，逐步演进为面向复杂应用场景需求、契合时代发展要求的系统性能力建设。依据行业实践与发展共识，其关键核心技术体系围绕柔性化、绿色化、智能化三大核心维度展开协同进化，共同塑造了新一代料箱机器人的核心竞争力。

1.柔性化

柔性化是料箱机器人突破应用边界、提升解决方案通用性的核心驱动力，涵盖功能、性能与应用广度三个层面：

功能柔性：通过模块化设计、可重构硬件架构与标准化接口，实现单一平台对多元化作业任务（存取、搬运、分拣、排序）的快速适配，降低场景切换成本。

性能柔性：支持动态负载调整、速度范围扩展与路径规划优化，使系统能够在不同订单密度、流量波动与空间约束下维持高效运行。

应用广度柔性：突破传统密集存储场景限制，通过形态创新（如壁虎机器人、蜘蛛侠机器人）适应制造业线边库的紧凑空间、零售配送中心的异构布局以及特殊行业的环境要求，显著拓展技术覆盖半径。

柔性化技术体系使料箱机器人从“专机专用”迈向“一机多能”，为全行业渗透提供了底层支撑。

2.绿色化

在ESG理念与全球碳中和目标驱动下，绿色化已成为料箱机器人技术升级的强制性要求与价值导向：

能耗优化设计：采用高能量密度电池技术、再生制动能量回收系统、轻量化材料应用及低阻力运动机构、分布式直流伺服控制技术等，大幅降低单机运行能耗。

系统级能效管理：基于AI的集群调度算法优化机器人协同路径与任务分配，减少空驶里程与等待时间，实现系统整体能耗的最小化。

全生命周期低碳：贯穿设计、制造、运行与回收环节，选用环保材料、可拆卸结构设计及易回收组件，降低碳足迹。

绿色化技术不仅满足合规要求，更通过降低长期运营成本提升解决方案的经济可持续性。

3.智能化

智能化是料箱机器人技术体系的核心进化方向，其内涵已从基础数据互联升级为环境交互与自主决策能力：

增强环境感知：集成高精度视觉识别（如料箱姿态检测）、多模态传感融合（激光、RFID、3D体积测量）及实时定位（SLAM），实现对复杂、动态仓储环境的高精度建模与理解。

异常自主处理：突破传统“报警－人工干预”模式，赋予机器人边缘计算能力，使其能在限定范围内自主处理常见异常（如料箱位置偏移、轻度堵塞），显著提升系统抗干扰能力与连续性作业能力。

智能协同决策：基于分布式人工智能的集群控制系统，实现多机器人动态任务分配、实时冲突消解与全局效率优化，应对高并发、高波动的订单需求。

预测性维护：利用运行数据建模与AI分析，实现关键部件（如电机、电池、导航模块）的状态监测与故障预警，从“事后维修”转向“事前干预”。

智能化技术的深度应用，使料箱机器人系统从“自动化执行”迈向“智能化运营”，成为真正自适应的仓储智能体。

综上所述，料箱机器人技术的蓬勃发展与迭代升级，是物流自动化、智能化浪潮下的必然产物，深刻回应了市场对柔性、效率与成本优化的核心诉求。通过对行业升级驱动力的洞察、关键技术体系的深耕、实践应用的反复验证以及对未来趋势的前瞻布局，我们清晰地看到，料箱机器人已从单纯的“搬运单元”，进化为支撑智能仓储体系高效运转的“智慧节点”。

展望未来，料箱机器人技术将继续沿着高柔性、高智能、高集成的方向演进，与人工智能、大数据、物联网等前沿技术深度融合，推动仓储物流向无人化、透明化、决策智能化跃迁。这不仅将重塑企业内部供应链的运行模式，更将深刻赋能千行百业的数智化转型升级。

来源：物流技术与应用杂志