黃林澤 翁楓 李春暉

摘要：為了使智能倉儲(chǔ)機(jī)器人可以更好的運(yùn)行，就需要針對(duì)其裝備的關(guān)鍵技術(shù)展開研究與分析，最終為倉庫管理與貨物運(yùn)用提供良好的基礎(chǔ)保障。基于此，在本篇文章中將會(huì)針對(duì)基于智能倉儲(chǔ)機(jī)器人裝備關(guān)鍵技術(shù)展開研究，在實(shí)際研究的過程中主要通過對(duì)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人內(nèi)部技術(shù)、控制系統(tǒng)的構(gòu)成、內(nèi)部軟件系統(tǒng)的構(gòu)成展開分析與研究，希望可以為相關(guān)人員提供參考幫助。

關(guān)鍵詞：智能倉儲(chǔ)機(jī)器人；裝備關(guān)鍵技術(shù)；具體研究

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，促使智能化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的主要發(fā)展趨勢(shì)。越來越多的智能化機(jī)器人被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，其中智能倉儲(chǔ)機(jī)器人就可以為倉庫物資的運(yùn)輸以及物流的運(yùn)送工作提供良好的基礎(chǔ)保障。智能倉儲(chǔ)機(jī)器人主要是通過利用移動(dòng)定位技術(shù)，并根據(jù)分布在各個(gè)工作區(qū)域內(nèi)的傳感器來準(zhǔn)確判斷自身所處的位置，而后在各個(gè)工位與倉庫貨架之間自主運(yùn)轉(zhuǎn)，在實(shí)際運(yùn)行的過程中不需要人工操作與引導(dǎo)。為了使智能倉儲(chǔ)機(jī)器人可以更好的為日常物流工作提供保障，就需要針對(duì)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人裝備的關(guān)鍵技術(shù)展開研究，從而為物流領(lǐng)域的發(fā)展起到一定程度的推動(dòng)作用。

1.智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的發(fā)展歷史

自亞馬遜于2012年收購Kiva systems公司的機(jī)器人項(xiàng)目以來，以新型智能倉儲(chǔ)機(jī)器人幫助完成倉庫揀選作業(yè)的方式開始在全世界范圍內(nèi)引起關(guān)注。隨后幾年時(shí)間，亞馬遜不斷擴(kuò)大Kiva機(jī)器人的使用規(guī)模，其成功應(yīng)用迅速助推這種新型的“貨到人”解決方案項(xiàng)目在中國市場(chǎng)落地。這期間，正好是中國電商、快遞行業(yè)迅猛發(fā)展時(shí)期，為智能倉儲(chǔ)機(jī)器人提供了市場(chǎng)空間。在資本助力下，以Geek+、快倉等代表的一大批國內(nèi)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人公司開始涌現(xiàn)。智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的核心主要在于人工智能。人工智能最早是出現(xiàn)在1956年，并且自人工智能這一技術(shù)提出之后，大批研究人員便開始針對(duì)人工智能這一技術(shù)展開深入的研究與分析。人工智能（Artificial Intelligenee/AI），其是研究、開發(fā)于模擬、延伸以及擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用的一種新型科學(xué)技術(shù)。同時(shí)，人工智能的研究還具備一項(xiàng)意義，其還是為了判斷機(jī)器是否可以“思考”（thinking），并且當(dāng)針對(duì)這一情況展開研究的過程中還需要給出“智能”（intel-ligence）的定義。并且人工智能這一技術(shù)的研究，還可以針對(duì)機(jī)器與人類之間的概括和發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。此外，智能倉儲(chǔ)機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)貨物快速搬運(yùn)的設(shè)備，可根據(jù)貨架的高低調(diào)節(jié)高度，物料可以直接放置在料架上，倉儲(chǔ)機(jī)器人可以自動(dòng)駛?cè)肓霞艿撞堪徇\(yùn)至員工處理區(qū)，無需人工操作，即可實(shí)現(xiàn)貨物的快速搬運(yùn)動(dòng)作。它使企業(yè)減少大量勞動(dòng)力、提高工作效率，最終可以獲取更大經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計(jì)到2021年末，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)到11.15萬臺(tái)：銷售量將達(dá)到23.04萬臺(tái)以及保有量將達(dá)到136.04萬臺(tái)，倉儲(chǔ)機(jī)器人未來在中國的發(fā)展?jié)摿⑹窍喈?dāng)可觀。

2.智能倉儲(chǔ)機(jī)器人內(nèi)部軟件系統(tǒng)的構(gòu)成分析

2.1總控制程序

通常情況下智能倉儲(chǔ)機(jī)器人內(nèi)部的總控制程序的作用主要分為：智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的導(dǎo)航信息、運(yùn)行信息、任務(wù)信息等方面的處理，并且在實(shí)際處理信息的過程中還可以充分實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛工作狀態(tài)的具體控制。該控制程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如表1所示：

2.2功能子程序具體作用分析

根據(jù)上述對(duì)總控制程序內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)的分析可以得知，在總控制程序中包含了多種功能子程序，而這些程序在實(shí)際智能倉儲(chǔ)機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中主要可以起到以下幾種作用：

（1）手動(dòng)控制程序。該項(xiàng)程序的主要作用就是通過手動(dòng)的方式來控制智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的運(yùn)作；

（2）車輛控制程序。該項(xiàng)技術(shù)的作用包括：安全防碰撞、激光探測(cè)、限位開關(guān)等，通過這些作用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的減速、運(yùn)行以及停止等控制；

（3）上位通訊程序。該項(xiàng)程序可以通過無線局域網(wǎng)來接受上位的指令，并且還可以在將指令經(jīng)過處理之后傳輸至相應(yīng)的標(biāo)志位自定義事件代碼當(dāng)中，當(dāng)上位計(jì)算機(jī)在接受到處理過的指令之后，可以根據(jù)車輛管理程序或Cway8圖形化監(jiān)控設(shè)備來展開管理，在實(shí)際管理的過程中該設(shè)備還可以為相關(guān)人員提供圖像顯示功能；

（4）指示燈控制程序。該項(xiàng)程序可以根據(jù)車輛的實(shí)際工作狀態(tài)，來控制各個(gè)指示燈以及車輛警報(bào)器的正常工作狀態(tài)；

（5）閥與泵控制程序。該項(xiàng)程序可以在智能倉儲(chǔ)機(jī)器人貨叉升降過程中起到良好的控制作用，并且還可以在貨叉升降過程中出現(xiàn)問題時(shí)，第一時(shí)間控制油泵與電磁閥的啟停；

（6）柔性段控制程序。該項(xiàng)程序的主要作用就是當(dāng)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人在站臺(tái)上存取貨物的過程中，充分提高裝卸貨運(yùn)作的成功效率，并且還可以充分確保貨物的安全；

（7）自動(dòng)裝卸貨程序。該項(xiàng)程序可以對(duì)到達(dá)車輛的信息與上位的命令展開處理，并且在實(shí)際處理的過程中還可以充分確保車輛的實(shí)際裝卸貨動(dòng)作，同時(shí)還可以針對(duì)車輛的充電裝置展開全方面的控制；

（8）運(yùn)行姿態(tài)估計(jì)程序。該項(xiàng)程序可以通過讀取智能倉儲(chǔ)機(jī)器人上位系統(tǒng)的路徑設(shè)置，來分析出智能倉儲(chǔ)機(jī)器人在實(shí)際運(yùn)行過程中的實(shí)際反饋信息，并且在讀取的過程中還可以充分控制智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的各項(xiàng)運(yùn)作；

（9）故障停機(jī)處理程序。該項(xiàng)程序可以根據(jù)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人中各個(gè)傳感器的實(shí)際狀態(tài)、參數(shù)等方面，與正常運(yùn)行中的狀態(tài)相比較，通過比較的方式來尋找出智能倉儲(chǔ)機(jī)器人是否存在故障因素，一旦出現(xiàn)故障時(shí)，該項(xiàng)程序可以在第一時(shí)間內(nèi)設(shè)置急?；蛲＼嚦绦?，并在停車時(shí)會(huì)及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)；

（10）托盤識(shí)別與定位程序。該項(xiàng)程序主要是用于對(duì)機(jī)器人的托盤識(shí)別與定位工作中，確保智能倉儲(chǔ)機(jī)器人可以在相應(yīng)的倉庫貨架中取得對(duì)應(yīng)的貨物；

（11）故障顯示與查詢程序。該項(xiàng)程序可以通過OPIO操作終端，來顯示出車輛控制器中的單機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)以及故障信息等，同時(shí)該系統(tǒng)主要應(yīng)用在對(duì)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的故障檢測(cè)工作中，其可以有效幫助相關(guān)技術(shù)人員完成對(duì)智能倉儲(chǔ)機(jī)器人的故障檢測(cè)工作；

（12）裝卸貨故障處理程序。該項(xiàng)程序可以在裝卸貨過程中出現(xiàn)問題時(shí)，第一時(shí)間將問題信息數(shù)據(jù)傳送至總控制程序中；

（13）貨叉位置環(huán)處理程序。該項(xiàng)程序的主要作用就是，在機(jī)器人貨叉升降的過程中控制貨叉的具體高度與升降的速度；

（14）貨叉比例閥控制程序。該項(xiàng)程序可以基于裝卸貨的實(shí)際要求，來展開機(jī)器人貨叉升降的控制，同時(shí)相應(yīng)的液壓系統(tǒng)可以根據(jù)PWM脈寬的具體參數(shù)，調(diào)制比例閥以及編碼器構(gòu)成液壓伺服控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)貨叉升降的平穩(wěn)控制。

3.結(jié)束語

綜上所述，機(jī)器人不是簡(jiǎn)單代替人工勞動(dòng)，而是一種能夠結(jié)合人的優(yōu)勢(shì)（分析判斷、快速響應(yīng)變化等能力）和機(jī)器優(yōu)勢(shì)（高精度、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和環(huán)境耐受能力強(qiáng)等）的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)器人在三種工況內(nèi)最有發(fā)展?jié)摿Γ喝缥ｋU(xiǎn)工況、太空深海極端環(huán)境作業(yè)等、如高 精度工藝和如單調(diào)重復(fù)性勞動(dòng)、重體力勞動(dòng)等。發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)中，智能倉儲(chǔ)機(jī)器人也被廣泛應(yīng)用于不同門類的工業(yè)生產(chǎn)中。