潘知瑤，費(fèi)葉琦,2※，馬竹樵，張明宇，劉雨浩

（1.南京理工大學(xué)紫金學(xué)院智能制造學(xué)院，南京 210046；2.南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，南京 210037）

0 引言

碼垛技術(shù)作為一項(xiàng)隨物流行業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)迅速擴(kuò)張而不斷發(fā)展的新興技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于食品、化工、建筑、倉(cāng)儲(chǔ)等各項(xiàng)領(lǐng)域。碼垛技術(shù)可分為人工碼垛以及機(jī)械自動(dòng)碼垛兩種[1]，由于中國(guó)龐大的人力資源市場(chǎng)，起初碼垛動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)主要以人工為主，但是人工碼垛過(guò)程中，隨著工作時(shí)長(zhǎng)的增加，工人工作疲勞程度逐漸增大以至于工作效率及準(zhǔn)確性降低，而機(jī)械式碼垛設(shè)備就有效地改善了這一問(wèn)題。一臺(tái)機(jī)械式碼垛設(shè)備雖然在前期引進(jìn)、安裝、調(diào)試等過(guò)程中缺少固有優(yōu)勢(shì)，但是由于碼垛機(jī)的使用壽命以及后續(xù)實(shí)際生產(chǎn)中因安裝碼垛機(jī)帶來(lái)的訂單承接能力的提升，在整個(gè)生成周期中均攤成本后，實(shí)際成本遠(yuǎn)低于人工碼垛。根據(jù)結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用場(chǎng)合，可將碼垛設(shè)備分為橋式碼垛機(jī)、碼垛機(jī)器人以及高位全自動(dòng)碼垛機(jī)[2]。工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐漸增大，導(dǎo)致了原來(lái)越多的企業(yè)選擇不斷引進(jìn)適合自身產(chǎn)品的機(jī)械碼垛設(shè)備。

隨著大型機(jī)械式液壓碼垛機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中不斷推廣，大多數(shù)國(guó)產(chǎn)碼垛機(jī)固有的精度差、故障率高、占地面積較大等問(wèn)題也給工廠實(shí)際生產(chǎn)、調(diào)試、維修帶來(lái)了巨大壓力。所以大型企業(yè)更多傾向于選擇發(fā)展較成熟、效率和精度更高的進(jìn)口碼垛設(shè)備。但是進(jìn)口碼垛設(shè)備價(jià)格居高不下，中小型企業(yè)難以承擔(dān)，也并未在中國(guó)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場(chǎng)占領(lǐng)。因此不斷有技術(shù)人員根據(jù)國(guó)產(chǎn)碼垛設(shè)備的特點(diǎn)及需求對(duì)其進(jìn)行改良，以實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性與工作性能的平衡。

1 國(guó)外碼垛機(jī)研究進(jìn)展

現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)最初應(yīng)用于20 世紀(jì)70 年代末的日本和瑞士。1974 年，瑞典公司ABB 成功研發(fā)了用于運(yùn)輸和碼放貨物的電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人和人工智能技術(shù)日趨成熟，如瑞典的ABB 系列、日本的FUJI系列、德國(guó)的KUKA系列等[3]。

日本安川公司的MPL100Ⅱ?yàn)? 軸垂直多關(guān)節(jié)碼垛機(jī)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作轉(zhuǎn)速較低，適用于高速高精度碼垛、取件。瑞典ABB 公司的IRB660 采用4 軸設(shè)計(jì)，具有極高的重復(fù)定位精度和軌跡精度，即使在極為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的性能，通用性強(qiáng)，工作速度和工作范圍可以適應(yīng)大部分工作需求。KUKA 開(kāi)發(fā)的KRAGILUS 小型碼垛機(jī)[4]工作速度快，精度高，完成揀選、搬運(yùn)、堆垛及卸載等工作任務(wù)只需要較短的工作周期，主要運(yùn)用于高速、高負(fù)荷工作過(guò)程。FANUC 開(kāi)發(fā)的RobotM-410iB/160 智能碼垛機(jī)[5]，依靠靈敏的視覺(jué)感測(cè)器，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸物品的動(dòng)態(tài)碼放和精準(zhǔn)重復(fù)定位，并且由于其具備復(fù)雜的多軸手腕，分揀、貼標(biāo)、插取、搬運(yùn)等工作內(nèi)容也可以較好地完成。美國(guó)煉油公司JTM 選用6 軸碼垛機(jī)Motoman Model UP 165[6]實(shí)現(xiàn)箱裝和桶裝潤(rùn)滑油的碼垛。采用PLC控制，使用專為產(chǎn)品具體特點(diǎn)設(shè)計(jì)的真空吸端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一次可攜帶兩箱箱子或3 桶，每年完成的碼垛工作總量可高達(dá)200000 桶和150000 箱潤(rùn)油,為人工工作量的2 倍左右。Hershey公司通過(guò)3臺(tái)Motoman碼垛機(jī)器人[7]將3條生產(chǎn)線的不同類型的糖果紙箱集中在同一個(gè)貨盤上，最后運(yùn)輸?shù)竭\(yùn)輸中心。每個(gè)機(jī)器人都有一個(gè)靈活的真空吸附系統(tǒng)，可以自動(dòng)控制觸發(fā)手的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)紙箱吸附數(shù)量、形狀的靈活更換。

J Norberto Pires[8]研發(fā)了玻璃碼垛系統(tǒng)，以ABBS4C 為控制器、PLC37-300 為外圍設(shè)備、真空吸附裝置為運(yùn)輸設(shè)備，以ABB IRB 4400 工業(yè)機(jī)器人為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了玻璃的搬運(yùn)與碼放的工作要求。Mansour Abtahi等[9]設(shè)計(jì)的一種的并聯(lián)機(jī)器人的標(biāo)定方法，N Stareevie 等[10]研究的四自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)策略等途徑當(dāng)應(yīng)用于碼垛設(shè)備的工作過(guò)程中時(shí)，可以有效提高設(shè)備運(yùn)行的有效性與準(zhǔn)確率。

國(guó)外碼垛機(jī)大多負(fù)載范圍廣泛、動(dòng)作速度快，品牌型號(hào)眾多。主要采用的結(jié)構(gòu)形式為多關(guān)節(jié)型，針對(duì)不同形狀的物品采用不同的接觸末端執(zhí)行器，以PC 開(kāi)放式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)工作進(jìn)程的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。針對(duì)以串聯(lián)機(jī)構(gòu)為主的傳統(tǒng)碼垛機(jī)器人所存在的系統(tǒng)剛性差、運(yùn)動(dòng)耦合等問(wèn)題采取了一系列技術(shù)改進(jìn)。

2 國(guó)內(nèi)碼垛機(jī)研究進(jìn)展

中國(guó)將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域起步較晚，同時(shí)由于符合設(shè)備要求的基礎(chǔ)配件國(guó)內(nèi)供應(yīng)不足，在時(shí)間、技術(shù)、零件、成本等多重因素的影響下，導(dǎo)致碼垛設(shè)備的發(fā)展一度停滯不前[11]。但是隨著中國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升，基礎(chǔ)制造業(yè)水平日漸增長(zhǎng)，工業(yè)機(jī)器人研究水準(zhǔn)不斷提高，而碼垛機(jī)器人技術(shù)也隨之有所發(fā)展。例如上海沃迪出品的“TRIOWIN”TPR系列品牌碼垛機(jī)器人[12]在中國(guó)科學(xué)院上?？萍疾樾伦稍冎行膶徍讼拢辉u(píng)定為技術(shù)水平達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。

2.1 碼垛設(shè)備結(jié)構(gòu)改良

沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司成功開(kāi)發(fā)了SRM 系列碼垛機(jī)器人，維護(hù)成本低，耐磨性好，可同時(shí)滿足多條生產(chǎn)線的終端堆垛作業(yè)。SRM120A 系列機(jī)型具有速度快、可靠性高、工作連續(xù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在能夠同時(shí)滿足多條生產(chǎn)線的工作要求的前提下，仍能維持較低的生產(chǎn)成本和較長(zhǎng)的使用壽命。SRM13A 是最小巧、最輕盈的貨盤堆垛機(jī)器人。采用輕量化設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，從而節(jié)省占地面積，實(shí)現(xiàn)運(yùn)送功能更為高效、精準(zhǔn)、可靠。哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的RB300 型碼垛機(jī)器人[13]，配置緊湊，占地面積小，由于其靈活的編組方式可實(shí)現(xiàn)不同類型的包裝袋的碼垛任務(wù)。

李成偉等[14]研究了一種4 自由度并聯(lián)關(guān)節(jié)式搬運(yùn)碼垛機(jī)器人，通過(guò)對(duì)碼垛機(jī)器人手抓的更換實(shí)現(xiàn)對(duì)硬紙箱、塑料箱、編織袋等不同類型貨物的運(yùn)輸、碼垛。從蘭強(qiáng)等[15]研發(fā)了一種自動(dòng)堆垛式碼垛機(jī)構(gòu)在對(duì)物品進(jìn)行堆垛、碼放的同時(shí)完成了打包的工作，減少了企業(yè)貨物占地面積，合理降低倉(cāng)儲(chǔ)成本，提高了碼垛設(shè)備的靈活性與利用率?；菪?qiáng)[16]設(shè)計(jì)了一種全自動(dòng)拆碼垛一體機(jī)，通過(guò)氣動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)貨物的拆卸、碼放，利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絲桿及換向器以保證設(shè)備的穩(wěn)定性，在保證設(shè)備機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、提升生產(chǎn)效率的同時(shí)有效降低了工人的學(xué)習(xí)成本。王春曉[17]研發(fā)了一種自動(dòng)拆碼垛機(jī)，將拆垛、碼垛、運(yùn)輸?shù)裙δ芗梢惑w，提高了設(shè)備的集成度以及生產(chǎn)效率的同時(shí)有效降低了生產(chǎn)及空間成本。王汝貴等[18]研發(fā)的變胞式碼垛機(jī)器人，將變胞式機(jī)構(gòu)的概念與碼垛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，使碼垛機(jī)構(gòu)在單、雙自由度之間靈活變換，有效兼顧了碼垛設(shè)備穩(wěn)定性、靈活性的雙重工作需求。陳雷等[19]研發(fā)了一種高效多功能全自動(dòng)拆垛、碼垛、裝車一體機(jī)，將大體積的重型貨物進(jìn)行合理拆分后再進(jìn)行處理，并將多項(xiàng)功能集合，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及自動(dòng)化程度。吳剛等人研發(fā)了一種立柱高速碼垛機(jī)，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶輪實(shí)現(xiàn)托盤的上下移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抗沖擊性能好，便于調(diào)節(jié)不同尺寸的產(chǎn)品碼垛。崔麗娟[20]設(shè)計(jì)了一種圓柱坐標(biāo)懸臂式碼垛機(jī)，完成了貨物抓取后，通過(guò)立柱旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)貨物位置的更改、碼放，能夠靈活的實(shí)現(xiàn)動(dòng)作換型。徐雪萌等[21]設(shè)計(jì)研制的瓦楞紙箱板自動(dòng)碼垛機(jī)機(jī)械手以AHP法為設(shè)計(jì)方案，采用旋轉(zhuǎn)、交錯(cuò)式碼垛方案，通過(guò)雙機(jī)械手完成碼放、抓取等動(dòng)作，在保證穩(wěn)定性、滿足工作需求的基礎(chǔ)下，擴(kuò)大了適用范圍，降低了生產(chǎn)成本。

2.2 碼垛設(shè)備軟件優(yōu)化

上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所協(xié)同沃迪自動(dòng)化裝備股份有限公司，對(duì)TPR200 型高速碼垛機(jī)器人進(jìn)行模擬仿真[22]，通過(guò)簡(jiǎn)潔的人機(jī)交互界面設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)，采用PID 和PDFF 并行為碼垛設(shè)備的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，獲得仿真結(jié)果以實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)性能的提升。天津渤化永利化工股份有限公司通過(guò)合理調(diào)節(jié)碼垛設(shè)備在工作過(guò)程中的光電時(shí)長(zhǎng)，使碼垛貨物能夠到達(dá)既定位置，實(shí)現(xiàn)了碼垛機(jī)故障率的大幅下降[23]。

余曉明[24]研究設(shè)計(jì)了在米袋碼垛系統(tǒng)中運(yùn)用的四自由度圓柱坐標(biāo)型碼垛機(jī)器人，主運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基于英國(guó)的TRIOMC206X，具有較高的控制運(yùn)算水平，對(duì)碼垛機(jī)末端執(zhí)行器的定位更為精準(zhǔn)。黃海燕[25]研究的立體倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)控制系統(tǒng)以S7-1200PLC 為基礎(chǔ)，通過(guò)變頻器控制碼垛機(jī)運(yùn)行，變頻調(diào)速、安全連鎖等系統(tǒng)共同作用，確保碼垛機(jī)運(yùn)輸過(guò)程中的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確率的同時(shí)有效減少人力成本。錢振華等[26]設(shè)計(jì)了一種針對(duì)食品包裝箱碼垛的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以HMI和PLC為基礎(chǔ)，不僅能夠有效提高碼垛設(shè)備的工作效率與工作精度，而且人機(jī)交互方面更為友好，降低了操作員的培訓(xùn)成本?？等鸱嫉萚27]以視覺(jué)碼垛為實(shí)現(xiàn)途徑，使用ARM 微控制器設(shè)計(jì)了合理的碼垛控制系統(tǒng)，在碼垛動(dòng)作過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾錯(cuò)，有效提高了設(shè)備的可行性與準(zhǔn)確率。李永梅等[28]選用西門子S7—1200PLC 為主控制器，在分析碼垛設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)碼垛設(shè)備系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)合理的運(yùn)輸路徑規(guī)劃及完成貨物碼放。郭亞奎[29]設(shè)計(jì)的碼垛設(shè)備操作系統(tǒng)以ARM+FPG 硬件平臺(tái)和Linux 操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，針對(duì)圓柱坐標(biāo)型碼垛機(jī)的工作特點(diǎn)，有效提升了碼垛設(shè)備的工作精度以及穩(wěn)定性。趙玉信[30]將磁懸浮技術(shù)應(yīng)用于直角坐標(biāo)碼垛機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)單元，有效降低了碼垛機(jī)在工作過(guò)程中由于摩擦造成的損耗的同時(shí)保證了設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。柏甫榮[31]將直角坐標(biāo)碼垛機(jī)的控制系統(tǒng)的不同模塊進(jìn)行分工，各自獨(dú)立設(shè)計(jì)，不僅使設(shè)備系統(tǒng)搭建難度降低，也減少了后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)成本。韓明淇等[32]設(shè)計(jì)物流包裹碼垛機(jī)，通過(guò)PLC 有效實(shí)現(xiàn)碼垛設(shè)備各部件的靈活控制，極大提高了碼垛機(jī)的自動(dòng)化程度，降低了人力成本。

在碼垛機(jī)性能優(yōu)化方面，國(guó)內(nèi)主要以測(cè)繪、模仿國(guó)外先進(jìn)的同類設(shè)備為主，然后根據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。但由于基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定差距，雖然高校與科研機(jī)構(gòu)對(duì)于碼垛機(jī)的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一定的進(jìn)展，但是缺乏對(duì)綜合市場(chǎng)以及企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況的深入了解，核心零部件的制造技術(shù)也沒(méi)有持續(xù)有效地推進(jìn)，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中材料質(zhì)量、尺寸精度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)需求，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的碼垛機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比并不高，面臨同類型進(jìn)口產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，只能以中低端市場(chǎng)為主要發(fā)展方向，實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域也較為狹隘。

3 碼垛機(jī)現(xiàn)存問(wèn)題

隨著科學(xué)技術(shù)及綜合實(shí)力的不斷提高，雖然國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的碼垛設(shè)備的研究已有了較大的進(jìn)展，但仍存在一系列問(wèn)題。

（1）產(chǎn)品批量推廣難度較大。由于市場(chǎng)上產(chǎn)品的種類繁多、差異性大，用戶需求以及操作環(huán)境的多樣性，導(dǎo)致了碼垛設(shè)備的批量化、標(biāo)準(zhǔn)化難以實(shí)現(xiàn)，使碼垛設(shè)備的生產(chǎn)成本較高，于市場(chǎng)中缺乏一定的競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí)因?yàn)榫雀?、適應(yīng)性強(qiáng)的碼垛機(jī)器人的購(gòu)買成本以及維護(hù)成本都居高不下的原因，難以拓展中小型企業(yè)市場(chǎng)。

（2）設(shè)備適應(yīng)能力有限。一旦產(chǎn)品的外形或者包裝有所改變，碼垛設(shè)備就無(wú)法及時(shí)進(jìn)行識(shí)別與檢驗(yàn)，導(dǎo)致設(shè)備空等時(shí)間增長(zhǎng)，無(wú)法滿足適應(yīng)不同產(chǎn)品與環(huán)境的需求。同時(shí)，由于當(dāng)下碼垛設(shè)備主要應(yīng)用在日常生產(chǎn)中，在諸如失溫、高壓、高污染等極具不確定性的工作環(huán)境中極易導(dǎo)致碼垛設(shè)備的損壞，從而出現(xiàn)嚴(yán)重故障，無(wú)法滿足正常工作需求，因而需要投入大量人力成本。

（3）可靠性無(wú)法得到保障。在高重復(fù)性、高速的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，雖然碼垛設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)的只是抓取、轉(zhuǎn)移、碼放等簡(jiǎn)單動(dòng)作，但是生產(chǎn)過(guò)程中巨大的累計(jì)誤差不可忽視。因此，需要考慮工作過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和位置準(zhǔn)確度。

（4）機(jī)器視覺(jué)技術(shù)仍有缺陷。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的提升可以有效提高碼垛設(shè)備對(duì)于不同產(chǎn)品與包裝的適應(yīng)能力，但是在采集物品圖像以及對(duì)物品進(jìn)行動(dòng)態(tài)捕捉獲得有效信息的過(guò)程中仍存在一定問(wèn)題，同時(shí)圖像的分析及處理的計(jì)算速度也是需要解決的難題之一。

（5）應(yīng)用范圍狹窄。目前碼垛設(shè)備主要應(yīng)用于通用性強(qiáng)的工業(yè)領(lǐng)域，藥品、食品、高精零件、芯片等領(lǐng)域因碼放精度要求高，小微型碼垛設(shè)備較少；而針對(duì)大型、重載的碼垛設(shè)備也缺乏一定的研發(fā)投入。

（6）軟件發(fā)展與基礎(chǔ)工業(yè)不匹配。雖然當(dāng)下學(xué)術(shù)領(lǐng)域針對(duì)碼垛設(shè)備的算法、軟件等方面的研究已經(jīng)有了一定的深入進(jìn)展，但是由于基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展不平衡、不充分，碼垛機(jī)設(shè)計(jì)層面的要求達(dá)到了，但是在實(shí)際零件生產(chǎn)、組裝過(guò)程中，符合精度要求的零件生產(chǎn)、裝配設(shè)備極為稀缺，實(shí)際生產(chǎn)困難重重。

4 未來(lái)發(fā)展方向及改進(jìn)措施

存在的諸多問(wèn)題同時(shí)也推進(jìn)了碼垛機(jī)器人的持續(xù)發(fā)展，以滿足市場(chǎng)對(duì)于碼垛設(shè)備的功能需求，可從以下幾方面進(jìn)行探索與改進(jìn)。

（1）持續(xù)推進(jìn)碼垛機(jī)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展。單一的機(jī)械碼垛結(jié)構(gòu)由于效率、精度等問(wèn)題已不斷被以現(xiàn)代化的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子信息技術(shù)相結(jié)合的新型碼垛機(jī)所替代，而碼垛機(jī)的自動(dòng)化主要體現(xiàn)于自主運(yùn)輸、自動(dòng)控制等方面。應(yīng)合理加強(qiáng)碼垛機(jī)器人與感應(yīng)機(jī)構(gòu)的有效結(jié)合以及控制系統(tǒng)、軟件的升級(jí)換代：如根據(jù)檢測(cè)裝置和感應(yīng)機(jī)構(gòu)分析結(jié)果對(duì)周圍的實(shí)際環(huán)境以及產(chǎn)品進(jìn)行建模，通過(guò)軟件對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，確定產(chǎn)品的具體位置姿態(tài)以及相應(yīng)外形特征，針對(duì)產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的不同的型號(hào)、包裝、重量，選擇不同的加持裝置與碼垛設(shè)備型號(hào)，調(diào)整夾持方式與夾持力度。

（2）推動(dòng)碼垛機(jī)向多元化發(fā)展。降低操作系統(tǒng)的編程難度，使碼垛設(shè)備的日常維護(hù)、故障檢修等功能可以通過(guò)操作人員的簡(jiǎn)單編程實(shí)現(xiàn)，不再依靠單一的人工操作，從而大大降低人工失誤的可能性。除此之外，在選取碼垛機(jī)器人的生產(chǎn)材料、組成原件與標(biāo)準(zhǔn)零件時(shí)應(yīng)注重選取工作強(qiáng)度高、生產(chǎn)精度高、耐磨性好的元件，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)提高制造精度與裝配精度從而提升碼垛設(shè)備的整體工作性能。通過(guò)優(yōu)化碼垛機(jī)結(jié)構(gòu)，提高碼垛機(jī)的工作強(qiáng)度與運(yùn)行效率，從而實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)整體的生產(chǎn)運(yùn)輸效率的提高。

（3）提高碼垛設(shè)備適應(yīng)性。隨著商品市場(chǎng)的不斷發(fā)展以及電商快遞領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)的中小型客戶的不斷增加，從而導(dǎo)致固定產(chǎn)品、固定尺寸的碼垛機(jī)器人的使用領(lǐng)域不斷縮減、使用效率不斷降低，無(wú)法滿足用戶需求。因此要增加碼垛機(jī)的功能性、適應(yīng)性，不再以單一產(chǎn)品的運(yùn)輸、碼垛為設(shè)計(jì)目標(biāo)，加強(qiáng)發(fā)展與創(chuàng)新能力，開(kāi)發(fā)多功能末端執(zhí)行器，向可以滿足不同數(shù)量、不同材質(zhì)、不同形狀、不同尺寸的產(chǎn)品的碼垛的方向發(fā)展，通過(guò)將機(jī)器人本體固定在導(dǎo)軌上，可以進(jìn)一步擴(kuò)大碼垛機(jī)器人工作空間。

（4）優(yōu)化碼垛機(jī)設(shè)備系統(tǒng)。應(yīng)用通用的開(kāi)放式碼垛機(jī)械系統(tǒng)，基于標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)易于操作和控制的通用語(yǔ)言框架和簡(jiǎn)單算法。通過(guò)該系統(tǒng)，不同的碼垛機(jī)器人打破了不同機(jī)器語(yǔ)言和服務(wù)站之間存在的壁壘，為碼垛機(jī)的人際互動(dòng)發(fā)展創(chuàng)造條件。

5 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)內(nèi)碼垛機(jī)技術(shù)較以往技術(shù)進(jìn)步較大，但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的多樣性導(dǎo)致目前的碼垛設(shè)備較低的通用性難以滿足此需求，盡管碼垛機(jī)的控制系統(tǒng)等軟件部分已經(jīng)獲得了有效進(jìn)展，由于基礎(chǔ)制造的發(fā)展，普通機(jī)床加工的零部件仍無(wú)法滿足碼垛機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的精度、質(zhì)量要求，設(shè)備的工作性能與經(jīng)濟(jì)性難以得到統(tǒng)一，距離大規(guī)模、多行業(yè)普遍應(yīng)用仍具有一定差距。因此，需總結(jié)、吸收國(guó)外先進(jìn)碼垛設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，對(duì)比、創(chuàng)新，努力攻克精度低、適應(yīng)性差、生產(chǎn)成本過(guò)高等問(wèn)題，提高碼垛機(jī)的自動(dòng)化、智能化、多元化，從而進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的碼垛機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)碼垛機(jī)的持續(xù)產(chǎn)業(yè)化。