在过去的十年左右，大大小小的超市的顾客已经习惯了自动化的自助结账台，这减少了扫描和称重商品所需的人工收银员数量。反过来，顾客则需要自己扫描、称重和打包商品。虽然自助结账技术的应用有所增长，但批评者的数量也在增加，他们认为这些设置虽然并未真正兑现缩短排队时间的承诺，却挤占了人力岗位。
这种自动化的杂货购物模式在最后仍需要人类来将扫描过的商品放入袋子，但这可能会改变。麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的研究人员开发了一种新的人工智能驱动的软手机器人系统，他们表示该系统可以准确识别和打包水果、薯片和汤罐头等常见的杂货店商品。一个专门设计的算法还可以帮助机器人将易碎物品分开，以避免将其压碎。最终结果是：一个能够安全打包普通杂货的机器人原型。但这样的系统是否能够真正超越传统的人工打包员，似乎仍然不太可能。
计算机视觉和灵巧的手帮助机器人分拣易碎的杂货
研究人员在本周发表在《IEEE Explore》上的一篇论文中详细介绍了他们多模态、抓握机器人系统，该系统恰当地命名为“RoboGrocery”。配备计算机视觉技术的 RGB-D 摄像头可以让机器人识别传送带上过来的商品，并估算其整体尺寸。这个初始估算有助于机器人确定抓取每个物品的位置。
一旦物品到达机器人处，它就会使用类手指的软抓手来拾取它们。抓手上的压力传感器可以让机器人感知物品，并判断其是否易碎。最后，一个车载人工智能算法帮助它为每个物品分配一个“易碎度评分”。得分高的物品，如水果或薯片，会被放在一旁，而像汤罐头或麦片这类不太易碎的物品则会立即打包。当更坚固的物品打包完毕后，机器人会返回并将易碎物品放在上面，以防止它们被压碎或损坏。
上面的视频展示了机器人正在抓取一串葡萄和一个Trader Joe's 小苏打粉罐。当传送带上出现葡萄时，机器人的抓手迅速地抓起了水果，并没有出现爆裂或弄伤任何一颗葡萄的情况。抓了一会儿葡萄后，机器人将其放在了专门存放易碎物品的安全区域。而相比之下，一个小苏打粉罐则立即被放进了购物袋。
抓手上的触觉传感器会对所有物体施加压力以确定其硬度。那些在受到轻微形变时被判断为更易碎的物体，如葡萄。这意味着，理论上，机器人不应该像抓取一盒Lucky Charms一样紧抓一个软烂的番茄。研究人员表示，使用这些多种感知模式（视觉和压力）可以互补，并“确保对物体材料属性的准确及时理解”。
CSAIL 主任 Daniela Rus 说：“想象一下，一群得力机器人与您并肩工作，帮助您拿起并打包一天所需的全部杂货。这就是我们正在实现的未来。”
这并非机器人打包的首次尝试。之前的演示，例如Covariant公司的这次演示，已经表明机器可以使用计算机视觉和吸盘臂来识别物品并将其放入不同的分拣区域。其他机器人，包括亚马逊使用的机器人，在打包包裹方面已经非常出色，但它们通常主要侧重于速度，而不是判断物品的易碎性。麻省理工学院的研究人员认为，他们的RoboGrocery单元将软手机器人技术和人工智能决策相结合的独特之处使其脱颖而出。在一项系统测试中，研究人员表示，与没有相同触觉传感器的机器人相比，他们的机器人损坏物品的次数减少了九倍。
CSAIL 主任 Daniela Rus 在一份声明中说：“[RoboGrocery] 能够评估物品、确定其易碎性并高效打包而不造成损坏，这使其区别于传统的机器人打包机。”
迄今为止，自助结账技术并未实现其承诺
尽管打包机器人仍处于研究阶段，尚未准备好进行商业部署，但研究人员设想了一条前进的道路，即它可以与现有的自助结账或“无收银员”技术一起使用，以创造更自动化的购物体验。要求消费者自己定价杂货的自助结账系统可以追溯到 20 世纪 80 年代末，但在过去的十年里才在美国获得主要关注。根据食品行业协会（The Food Industry Association）的报告，2021 年，近 30% 的杂货店交易来自自助结账通道。这比三年前的数量增加了一倍多。如今，在 Whole Foods、Kroger、Walmart、Target、CVS 以及许多其他常见零售商都可以看到各种形式的自助结账系统。
这些自动化系统被宣传为消费者和杂货店运营商的双赢。对于购物者来说，自助结账有望缩短漫长的等待时间。同时，杂货店老板可以通过用一两个负责监督机器的人员取代多个人工扫描员来大幅降低劳动力成本。但这两种设想都没有完全按照预期实现。
由于一些顾客需要帮助操作机器，杂货店仍然排着长队。像酒精这类限制类商品同样需要人工工作人员干预购买。即使消费者想使用这些系统，他们也经常会遇到令人沮丧的情况，即由于自助结账机的技术问题导致多个通道关闭，而这些问题可能需要很长时间才能解决。这些抱怨并不少见。研究公司 Raydiant 2021 年对美国杂货商进行的一项调查声称，67% 的购物者报告自助结账系统出现过故障。
对于杂货店来说，节省的劳动力成本部分被不断需要的自助结账维护和维修所抵消。据报道，缺乏人工监管也导致了随意盗窃的显著增加。最近的报道表明，自动化结账系统可能使盗窃更容易发生且更普遍。一些公司已经开始注意到这一点。去年，据报道，沃尔玛在新墨西哥州的一些商店中移除了自助结账系统。与此同时，Costco 宣布将增加更多员工来管理自动化机器。英国一家超市连锁店 Booths 走得更远，在其 28 家商店中的 26 家取消了自助结账选项。
Booths 的董事总经理 Nigel Murray 在接受 BBC采访时表示：“我们的顾客告诉我们，我们商店里的自助扫描机可能很慢，不可靠，而且显然不人性化。”
打包机器人需要效率和低故障率才能成为一个可行的选择
日益增长的沮丧情绪和对自动化结账系统的抵制，可能会让打包机器人更难真正获得有意义的立足之地。不难想象，那些因为故障或停用的自助结账通道而愤怒的顾客，会将同样的愤怒发泄到试图打包商品的机器上。要取得成功，这些机器人可能需要比人类打包得更快、更有效率，但同时故障率要极低。顾客回家拆开杂货，才发现机器人把鸡蛋弄碎了，或者把番茄变成了酱，这样不太可能在未来的购买中信任这台机器。
然而，就像自助结账技术出现之前一样，未来的打包机器人可能会吸引杂货店，成为又一个降低成本、替代日益稀少的人类工作的途径。
