淺談智能機(jī)器人在物流中的運(yùn)用

南昌大學(xué)信息工程學(xué)院 武嘉琪

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淺談智能機(jī)器人在物流中的運(yùn)用

南昌大學(xué)信息工程學(xué)院 武嘉琪

【摘要】對(duì)于生產(chǎn)過程中，機(jī)器人可以代替人們完成一些特別消耗體力的，或者一直是在重復(fù)同一個(gè)動(dòng)作，或者人工操作起來十分危險(xiǎn)的工作流程。但是由于我國(guó)開始將智能機(jī)器人運(yùn)用到物流工作中的時(shí)間還短，截至目前國(guó)內(nèi)仍然沒有專門對(duì)于智能機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行研究的機(jī)構(gòu)。本文通過深入的了解和研究，系統(tǒng)全面了闡述了智能機(jī)器人應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀，以及在物流行業(yè)的廣泛應(yīng)用，并深入分析了智能機(jī)器人的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】智能機(jī)器人；物流領(lǐng)域；運(yùn)用；前景分析

自從工業(yè)革命以來，世界各國(guó)的科學(xué)技術(shù)開始迅速發(fā)展起來，尤其在推出“工業(yè)4.0”之后，“智能化”被各個(gè)行業(yè)所接受認(rèn)可，并且被大規(guī)模廣泛地投入到生產(chǎn)中。2015年5月，我國(guó)有關(guān)部門出臺(tái)了《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，規(guī)劃中將智能制造列為我國(guó)當(dāng)前的首要目標(biāo)發(fā)展戰(zhàn)略，要加快對(duì)智能制造的研究進(jìn)度，使制造過程步入智能化。在這一規(guī)劃中，智能機(jī)器人制造是這個(gè)規(guī)劃中最具有代表性的領(lǐng)域，成為當(dāng)前最重要的努力方向。尤其是近些年來我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人民需求不斷提升，促進(jìn)了倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)飛速發(fā)展，智能化設(shè)備在物流運(yùn)輸過程中的重要性日益突出，而智能機(jī)器人的出現(xiàn)，不僅降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且大大提高了物流企業(yè)的生產(chǎn)效率。

1　智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

依據(jù)機(jī)器人的出現(xiàn)和發(fā)展過程，國(guó)外專家對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了分類，即第一代示教再現(xiàn)型機(jī)器人，第二代智能機(jī)器人，以及還處在研發(fā)階段的第三代。在眾多的生產(chǎn)領(lǐng)域都能夠見到一二代機(jī)器人的身影，而第三代依舊面臨著技術(shù)的改進(jìn)和功能的完善，還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能投入使用。世界各國(guó)都十分重視對(duì)智能機(jī)器人的研究，甚至有很多國(guó)家研究規(guī)劃的的重點(diǎn)內(nèi)容就是智能機(jī)器人。很多工業(yè)發(fā)展比較迅速的國(guó)家大范圍將智能機(jī)器人投入汽車制造中。對(duì)于各個(gè)國(guó)家機(jī)器人安裝的情況，曾有媒體做過詳細(xì)調(diào)查，在機(jī)械加工行業(yè)、物流行業(yè)等等眾多發(fā)展比較快的行業(yè)中，美國(guó)的行走和越野智能程度最高，德國(guó)比較領(lǐng)先的領(lǐng)域是機(jī)械加工，日本的電子加工精密在世界居首位，而我國(guó)的發(fā)展程度與各國(guó)仍有很大一段距離。

1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國(guó)需要努力的方向是盡最大努力取得機(jī)器人的自主產(chǎn)權(quán)。20世紀(jì)70年代，智能機(jī)器人首次進(jìn)入我國(guó)的研究行業(yè)，由于當(dāng)時(shí)落后的經(jīng)濟(jì)體制，以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不強(qiáng)，使得智能機(jī)器人的研究發(fā)展受到了嚴(yán)重的制約，研究進(jìn)程也十分緩慢，很長(zhǎng)一段時(shí)間都無法投入使用。直到2008年，在我國(guó)的所有行業(yè)中，一年賣出了44.43多億元的機(jī)器人，是2003年的4.96倍。作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，機(jī)器人在各行業(yè)都具有巨大的市場(chǎng)和廣闊的發(fā)展前景，據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)，在2014年的時(shí)候，我們國(guó)家安裝工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量在世界上就已經(jīng)名列前茅，雖然安裝數(shù)量大，但其實(shí)我國(guó)智能機(jī)器人制造的核心技術(shù)仍然十分薄弱，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有很大一段距離。由于我國(guó)開始著手研究智能機(jī)器人至今時(shí)間還很短，因此只有很少一部分擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)于機(jī)器人的傳感以及控制系統(tǒng)技術(shù)掌握得還不太成熟，機(jī)器人的使用范圍仍然不大。

2　智能機(jī)器人在物流業(yè)中的應(yīng)用

2.1機(jī)器人在包裝碼垛作業(yè)中的應(yīng)用

智能機(jī)器人對(duì)于所處的工作環(huán)境會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別，對(duì)于危險(xiǎn)環(huán)境也會(huì)預(yù)先提醒并及時(shí)提前做好防護(hù)措施，因此整個(gè)包裝領(lǐng)域基本上都采用的是智能機(jī)器人技術(shù)，尤其食品、煙草等行業(yè)，自動(dòng)化生產(chǎn)的覆蓋率幾乎已接近百分之百。傳統(tǒng)的機(jī)械式包裝具有很多缺陷，比如生產(chǎn)過程中占地面積大，十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)電，而且人工包裝比較慢，需要更多的時(shí)間來完成既有工作量，生產(chǎn)質(zhì)量也得不到有效保障，但是生產(chǎn)過程中采用智能機(jī)器人技術(shù)使得這些問題都得到了完美解決。比如說碼垛作業(yè)，截至目前，在整個(gè)碼垛市場(chǎng)的總份額中，僅歐洲、美國(guó)和日本這三個(gè)地區(qū)就已經(jīng)超過了90%的占有率，由于碼垛機(jī)器人能夠出色完成各種形式的包裝作業(yè)，因此在生產(chǎn)過程中承包了大部分的工作，我國(guó)物流行業(yè)近些年來也開始廣泛將碼垛機(jī)器人投入使用，舉幾個(gè)比較有名的企業(yè)，比如蒙牛乳業(yè)、可口可樂等。由此，智能機(jī)器人技術(shù)極大程度上促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的進(jìn)程，不僅節(jié)約了大量的生產(chǎn)成本，而且保障了物流效率，為企業(yè)帶來豐厚的利潤(rùn)。

2.2智能機(jī)器人在裝卸搬運(yùn)中的運(yùn)用

裝卸和搬運(yùn)工作是物流系統(tǒng)中最常見的組成部分，幾乎在整個(gè)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)出現(xiàn)，比如運(yùn)輸，比如流通加工，都需要對(duì)貨物進(jìn)行裝卸和搬運(yùn)。如果在這個(gè)過程中給機(jī)器人安裝特定的執(zhí)行器，讓機(jī)器人可以自主完成所有形式的搬運(yùn)工作，并將其投入使用，就可以將人類從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來。目前，有許多企業(yè)工廠內(nèi)部工序生產(chǎn)過程中的搬運(yùn)制造等工作幾乎都由搬運(yùn)機(jī)器人來完成，國(guó)際化大型港口也不例外，搬運(yùn)機(jī)器人為世界的物流工作做出了巨大貢獻(xiàn)。使用搬運(yùn)機(jī)器人不僅保證了工作質(zhì)量，而且節(jié)省了大量的搬運(yùn)時(shí)間，使得裝卸效率得到極大程度上的提高。目前，有許多物流企業(yè)都開始使用搬運(yùn)機(jī)器人，因?yàn)榘徇\(yùn)機(jī)器人最多可以一次搬運(yùn)500千克左右的貨物，工作能力十分強(qiáng)，而且技術(shù)的發(fā)展比別的領(lǐng)域的機(jī)器人都要成熟，費(fèi)用也相對(duì)低廉。

2.3智能機(jī)器人在其他物流方面的運(yùn)用

由于物流行業(yè)工作的繁重和雜亂，需要更多不同功能的機(jī)器人來完成操作，因此，新型智能機(jī)器人的研究工作又將步入一個(gè)新的高潮。在上述智能機(jī)器人的研究基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行改進(jìn)和完善以發(fā)明出更多擁有不同功能的新型機(jī)器人，比如利用智能機(jī)器人來管理客戶關(guān)系。ROWA是德國(guó)的一家科技公司，“機(jī)械手式自動(dòng)化藥房”就是他們一項(xiàng)十分杰出的研究成果，他們所研發(fā)出來的自動(dòng)化藥房在整個(gè)操作過程中只需要一個(gè)機(jī)械手，然后藥盒的搬運(yùn)，將藥品存入到倉(cāng)庫(kù)中，以及從倉(cāng)庫(kù)中提取藥品都能夠同時(shí)進(jìn)行，并且對(duì)于藥盒排列的密集程度以及倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的藥盒數(shù)量都能進(jìn)行有效控制。

3　智能機(jī)器人的控制及其在物流業(yè)應(yīng)用前景

在將機(jī)器人大范圍投入生產(chǎn)的同時(shí)，也要格外重視對(duì)智能機(jī)器人的控制，因?yàn)槿绻粚?duì)其進(jìn)行嚴(yán)加控制，人類就有可能毀滅在這些自己發(fā)明的機(jī)器人手里。因此，在研發(fā)機(jī)器人時(shí)，必須嚴(yán)格遵從兩條原則：第一，機(jī)器人不能有任何傷害人類的想法和舉動(dòng)；第二，機(jī)器人之間不能互相升級(jí)設(shè)備。在數(shù)字化智能化領(lǐng)域，智能機(jī)器人技術(shù)是制造業(yè)中極為先進(jìn)的一種，也是當(dāng)前十分熱門槍手的新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)于人類的日常生活，以及未來社會(huì)的發(fā)展來說都具有十分特別的意義，應(yīng)用的范圍十分廣，而且應(yīng)用率也很高。有專家預(yù)測(cè)，在汽車產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)風(fēng)靡全世界之后，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)極有可能成為第三種新型大型高新技術(shù)，也是未來倉(cāng)儲(chǔ)管理的支柱力量。除此以外對(duì)于智能機(jī)器人的改進(jìn)研究工作也會(huì)不斷進(jìn)行，比如智能飛行機(jī)器人的研發(fā)，只要高度不超過200米，它都可以代替人類對(duì)貨物進(jìn)行配送，不僅能夠提高物流的配送效率，有效改善人類的工作環(huán)境，使勞動(dòng)生產(chǎn)率得到最大程度的提高，使得物品質(zhì)量得到保證，而且極大程度上是人身安全得到保障，將人類從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)人們的生活的改善有著十分重要的意義。

總而言之，當(dāng)前我國(guó)一項(xiàng)十分重要的發(fā)展目標(biāo)就是對(duì)機(jī)器人技術(shù)的研究，從而促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高我國(guó)的自動(dòng)化程度。同時(shí)，要想全面實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)的智能化、機(jī)械化、自動(dòng)化，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為其推動(dòng)力的必然選擇，對(duì)于我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義和作用。因此，我國(guó)必須要加大對(duì)機(jī)器人研發(fā)的研究力度，從國(guó)外學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，緊跟時(shí)代的步伐，促進(jìn)我國(guó)物流行業(yè)合理科學(xué)發(fā)展的盡快實(shí)現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：

武嘉琪（1995-），男，山東臨沂人，大學(xué)本科，研究方向：測(cè)控技術(shù)與智能機(jī)器人的開發(fā)。