AI視覺系統通過深度學習和三維感知技術，顯著提升機械手臂在揀貨場景中的判斷能力。傳統的自動化倉儲依賴靜態輸送帶和定點機械臂，難以應對多變的任務。而配備深度攝影機和圖像辨識系統的機械手臂，能夠快速判斷物品的形狀、尺寸和位置，並透過AI模型分析最適合的抓取方式。這種技術架構讓機器能夠像人類一樣做出情境判斷，不再只是按照坐標行動。
現代倉儲機器人不僅能「看見」，還能「感覺」到不同物體的特性。壓力感測器和力回饋模組的加入，使機器手臂在抓取易碎物品時能夠控制力度，或在碰撞時即時修正動作。例如，亞馬遜與RightHand Robotics合作的揀貨機器人，能根據包裝材質和物品重量，選擇吸盤、夾爪或多指手進行操作，並通過持續學習優化揀貨策略。這種機器觸覺技術在高精度揀貨場景中尤其適用，如醫療用品和玻璃器皿等領域。
自主移動機器人（AMR）正逐漸成為搬運區的主流選擇，取代傳統的自動導引車（AGV）。AMR搭載雷射雷達（LiDAR）和電腦視覺模組，能夠自主建圖和即時導航，靈活避開人員和障礙物，像人類工人一樣即時調整行進路線。在實際應用中，AMR可根據後台訂單管理系統的指令，前往特定位置接收貨箱，並自動搬運至打包區或下一道分揀站。例如，Locus Robotics推出的AMR系統能讓多台機器人彼此協作，自動分擔路徑和任務，從而優化整體作業效率。
部分先進物流中心開始導入人形機器人，用於高層貨架或狹窄通道中的補貨和退貨作業。這些機器人具備雙臂、多關節結構和雙足平衡技術，可以模仿人類的動作，並通過機器視覺辨識商品和貨架位置。當遇到位置錯誤或空間不足時，它們也能即時回報後台系統請求支援，或重新規劃動作策略。波士頓動力開發的Stretch雖然不是典型人形機器人，但能自動從貨櫃中辨識和抓取大型箱件，完成裝卸和上架任務，展現高度靈活的操作能力。
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