Робот-погрузчик: как устроен роботизированный погрузчик и где работает

Робот-погрузчик в отраслевых обзорах описывают коротко: обычный погрузчик, только без водителя. Машина забирает паллету с пола, стеллажа или конвейера, везёт её по складу или цеху и ставит в заданную точку. Задание она получает от системы управления, а не от человека за рулём.

В российских стандартах такой технике соответствует термин «транспортный логистический робот» (ТЛР). ГОСТ Р 60.6.2.2-2025 ввёл его вместо дословного перевода английского driverless industrial truck и относит ТЛР к профессиональным сервисным роботам. В состав ТЛР стандарт включает систему управления, встроенную или внешнюю, средства навигации и энергосистему.

По устройству робот-погрузчик относится к семейству AGV-роботы: это автоматически управляемая машина, которая работает по заданиям диспетчерской системы. От платформы или подныривающей тележки его отличают вилы и подъёмный механизм. Груз он берёт сам, без рохли и без оператора на участке. На российском рынке такие машины часто называют FMR (forklift mobile robot): по данным КСЛ, основной спрос в складской роботизации приходится на классы AMR, APR и FMR.

Многие производители не проектируют машину с нуля, а автоматизируют серийную. Jungheinrich собирает автоматический штабелёр ERC 215a на базе обычной электрической самоходной тележки ERC, добавляя систему безопасности, автоматику и навигацию. В смешанном режиме такую машину можно вести вручную штатными органами управления серийной модели.

В типовой конструкции четыре узла:

• Шасси с приводом и мачтой. У ERC 215a тяговый двигатель переменного тока мощностью 2,8 кВт, по заказу 3,2 кВт.
• Навигация. Лидар на мачте, камеры, датчики пройденного пути; подробнее в разделе ниже.
• Защита людей. Сканеры смотрят вперёд по ходу движения и со стороны груза и меняют зону контроля в зависимости от скорости.
• Связь с учётной системой. ERC 215a подключается к WMS или ERP через интерфейс производителя.

Точность производитель указывает в миллиметрах: машина ставит груз ровно в заданные точки. Иначе нельзя: промахнувшись, погрузчик не попадёт вилами в паллету и не поставит её в ячейку стеллажа.

Погрузчик редко работает в одиночку. Центральный контроллер, обычно программа управления парком, ПЛК или хост-компьютер, создаёт транспортное задание и назначает его свободной машине. Машина получает его по беспроводной сети, едет к точке забора, берёт груз, отвозит его и сообщает контроллеру, что задание выполнено. Когда на одном складе работают погрузчики и тележки разных марок, задания между ними делит общая система управления смешанным парком роботов.

Автоматические погрузчики повторяют типы обычной складской техники: делают то же самое, только без водителя. Тип машины выбирают по высоте подъёма, весу паллеты и ширине проходов.

• Паллетная тележка возит паллеты с пола на пол. MiR1200 Pallet Jack сам находит европаллету массой до 1200 кг, забирает её и везёт со скоростью до 1,5 м/с.
• Штабелёр перевозит паллеты и ставит их на небольшую высоту. У Jungheinrich ERC 213a и ERC 217a высота подъёма 4400 мм, грузоподъёмность 1300 и 1700 кг. Узкий подкласс с собственным спросом разобран на странице робот-штабелёр.
• Противовесный погрузчик берёт груз без опорных лап. VisionNav VNE40-66 рассчитан на 6180 фунтов, около 2,8 т, и поднимает вилы на 8,8 фута, около 2,7 м.
• Ричтрак работает со стеллажами средней и большой высоты. У VisionNav VNR 16 грузоподъёмность 1600 кг и подъём 5500 мм со стандартной мачтой.
• Машины для очень узких проходов (VNA) рассчитаны на склады с плотным хранением. Jungheinrich выпускает автоматический высотный штабелёр EKX 5a с высотой подъёма 11 000–13 000 мм.

Чтобы попасть вилами в паллету, погрузчику нужно точно знать своё положение. Рынок делят два подхода: лазерная и естественная навигация.

Машины с лазерной навигацией называют LGV (laser guided vehicle). Вращающийся двумерный лидар стоит на мачте и видит отражатели, развешанные по складу; по положению минимум трёх отражателей машина вычисляет свои координаты. В складах с очень узкими проходами, где важны скорость и точность, до сих пор используют индуктивный провод в полу.

При естественной навигации отражатели и провод не нужны: машина ориентируется по стенам, колоннам и стеллажам, совмещая данные лидаров, камер, инерциальных датчиков и энкодеров колёс. Такие погрузчики продают как автономные или AMR-погрузчики, хотя по сути это те же автоматические машины. Например, VisionNav VNE40-66 строит карту методом 3D SLAM и видит обстановку трёхмерным лидаром. Чем AMR-роботы отличаются от AGV по поведению на маршруте, разобрано на отдельной странице.

В России требования к беспилотной складской технике задаёт ГОСТ Р 60.6.2.2-2025, введённый 1 марта 2025 года. Он модифицирован по отношению к ISO 3691-4:2023 о беспилотных промышленных погрузчиках и их системах. Стандарт касается машин с силовым приводом, которые работают автоматически. Как готовить рабочую зону, стандарт объясняет в отдельном приложении: от её состояния безопасность зависит сильно.

Основная защита у роботов-погрузчиков бесконтактная. Современные машины закрывают сканерами все 360° вокруг себя и переключают поля защиты в зависимости от скорости, направления и режима работы. Число сканеров разные поставщики выбирают по-разному: в одном предложении может стоять один, в другом три и больше. На медленных машинах задний сканер иногда заменяют бампером, но тогда скорость должна быть настолько низкой, чтобы касание не травмировало человека. MiR указывает, что MiR1200 Pallet Jack спроектирован под ISO 3691-4.

Работа у робота-погрузчика однообразная: перевезти паллету из зоны приёмки в зону хранения, снять её со стеллажа к отгрузке, подать к линии и забрать готовую продукцию. Обычные погрузчики требуют операторов, а их текучка остаётся высокой. Отсюда спрос на машины, которые работают по сменам без водителя.

В российских обзорах FMR описывают так: классические вилы, паллеты массой до 1500 кг и подъём до 3 м. Такой высоты хватает для многоярусного хранения, но не для высотного склада, где нужен ричтрак или VNA. Wildberries начал роботизировать склады в 2024 году, и среди внедрённого были роботизированные погрузчики: они перемещают паллеты внутри складских зон и сортировочных центров.

До массового рынка ещё далеко. По данным КСЛ, с 2019 по 2024 год роботизировано 5,9% качественных складских площадей России. Из 31 типа складского роботизированного оборудования на российском рынке 22 выпускают в стране. Подробнее о том, как погрузчики, тележки и шаттлы складываются в систему, рассказано на странице о роботизации склада.

Редактор agvnetwork.com оценивает машину в 45 000–200 000 долларов: дешевле всего паллетные тележки, дороже всего машины для узких проходов. Это цена самой машины. В неё не входят пусконаладка, программа управления парком, программирование и обучение персонала. Обслуживание, запчасти, лицензии и поддержка за срок службы могут обойтись дороже самой машины.

Вилы нужны не всегда. Если груз ездит на стеллажах-тележках или в контейнерах, а поднимать его не требуется, проще и дешевле роботизированная тележка или подныривающий робот. Когда к линии надо подавать вереницу прицепов с деталями, применяют робот-тягач.

Есть и мобильные роботы совсем другого назначения. Четвероногий робот ходит по лестницам и обходит площадки с датчиками, а робот для обследования трубопроводов ползёт внутри трубы с камерой. Грузы они не возят.

• Тяжёлые условия. ГОСТ Р 60.6.2.2-2025 не рассматривает опасности при экстремальном климате, в морозильных камерах и в сильных магнитных полях. Для холодильного склада исполнение и риски оценивают отдельно.
• Подготовка площадки. Безопасность во многом зависит от состояния рабочей зоны: ровного пола, свободных проездов, разметки, покрытия беспроводной сети.
• Грузоподъёмность падает с высотой. Другая мачта, навесное оборудование, длинный груз или большая высота подъёма могут снижать паспортную грузоподъёмность. Поэтому её сверяют с таблицей производителя для нужной высоты.
• Цена машины не равна бюджету. Пусконаладка, ПО управления парком, программирование и обучение идут отдельно, а обслуживание и лицензии за срок службы могут превысить стоимость машины.
• Не всё стоит роботизировать. В Wildberries считают перспективным гибридный подход: автоматизировать порядка 50% процессов, а остальное оставить людям.