早在2018年8月份，沃尔玛就在美国新罕布夏州的Salem门店建立自动化取货系统“Alphabot”。“Alphabot”由零售自动化解决方案公司alert Innovation开发，Alphabot系统包含了自动储存与检索系统、自动拣货系，以及主控系统，机器人将会透过主控系统在各仓储中做移动；但农产品以及肉类等鲜食订单仍会由人工进行挑选及包装。

Alphabot技术的核心是一个移动机器人，它具有在多级存储结构中在所有三维空间中操作的独特能力。在单个主控系统（MCS）的控制下，这些机器人的车队在既定的系统内运行。

经过一年的测试，沃尔玛在2019年1月实施了该系统。目前系统在一个2万平方英尺的仓库空间内运行。该系统的自动购物车收集客户在线订购的某些物品，包括冷藏和冷冻货物，并将它们送到工作站，由沃尔玛员工检查、包装和交付。Alphabot的集成将有助于简化沃尔玛的在线订购过程，降低分发时间，提高准确性。机器人每小时可以挑选800多种产品。

在验证了Alphabot的可靠性后，沃尔玛扩大了其自动化市场履行中心 (LFC)，因为在2021年就沃尔玛发现其线上订单增加了170%，而采取了三维移动机器人的仓库，成功将商店取货和送货能力提高了20%，沃尔玛因此计划今年再提高35%，更进一步的合作成为必然。

2022年10月，沃尔玛宣布成功收购alert Innovation。

在Alphabot系统应用的同时，Symbotic的机器人也已经在沃尔玛42个区域配送中心工作。Symbotic是一家机器人与自动化设备研发商，旨在通过更有序地移动商品来加快商店订单处理，并提高库存的准确性。在一份监管文件中，沃尔玛披露其持有Symbotic公司62.2%的股份。

货架扫描机器人

沃尔玛于2017年开始使用Bossa Nova Robotics提供的货架扫描机器人，并先在50个地点进行了初步部署，货架机器人之后一直扩充到了500个沃尔玛的门店，使用机器视觉扫描货架并确定需要补货的产品。

2019年，沃尔玛宣布，此前在小范围部署机器人的试验获得不错的成果，但这还远远不够，因此决定将在全美沃尔玛零售店内大规模进行部署，让普通员工能够避免从事繁杂重复的工作，腾出来的时间可以用于更多的服务客户。沃尔玛表示，将在这些店内累计增加1500台扫地机器人，300台货架扫描机器人，1200台自动快速传送带，以及900台自动取货机。

2020年，沃尔玛终止了与Bossa Nova Robotics的合作。

疫情期间，沃尔玛的线上出货量激增，电子商务收入比一年前增长了97％。该公司在第二季度财报中表示，由于其在线供应链和杂货业务，销售额有所增长。《华尔街日报》报道说，随着越来越多的人开始在线购物，沃尔玛发现“去货架上给在线订单采货的其实还是人类员工”。这些工人不仅可以执行与机器人相当工作量的库存检查，还不容易出错。此外，沃尔玛美国首席执行官约翰·弗纳（John Furner）曾经表示过担心：“客户在商店看到机器人会有不好的思考“。之前也有报道称，补货机器人有时候会干扰顾客的采购。

2019年，沃尔玛宣布了一个新的试点项目，即从2020年开始在休斯敦市场测试自动杂货配送服务。沃尔玛将与硅谷自动驾驶汽车创业公司Nuro合作，利用后者的自动驾驶汽车为部分休斯顿客户配送其在沃尔玛线上杂货商店订购的商品。在这个项目中，沃尔玛将使用Nuro的定制送货车N2和丰田Prius自动驾驶版。N2是Nuro的第二代自动驾驶配送车，只运送商品，没有驾驶员或乘客座位。它有两个车厢，每个最多可容纳六个杂货袋。

2019年，沃尔玛还和自动驾驶汽车创业公司 Gatik达成合作，正式推出了一项服务：在美国阿肯色州本顿维尔的仓库、取货点、部分商店之间，用无人车运送客户的订单。Gatik 使用的是有配备自动驾驶系统的 4 级轻型商用车和 B2B 短途物流货车，能在距离 200 英里的距离内进行货物交付。2018 年以来，车辆就已经在加利福尼亚的公路上进行测试，能使货物在城市中的运输成本降低 50%，这也是沃尔玛与之合作的重要原因。

2020年，沃尔玛又宣布与Cruise合作，将亚利桑那州斯科茨代尔商店的订单送到顾客家中。作为试点的一部分，计划于2021年初开始，客户将能够从沃尔玛商店下订单，并通过Cruise的电动自动驾驶雪佛兰Bolts送货。