智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人裝備關(guān)鍵技術(shù)的研究

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，各種多功能的機(jī)器人被研制出來(lái)，智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人就是其中一種，主要負(fù)責(zé)貨物的搬運(yùn)以及存取。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人利用了可以折疊的機(jī)器材料，雙U型的框架結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)可以更加便捷的在貨物底部穿行，提高工作效率。本文將就智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人裝備中運(yùn)用的重要技術(shù)展開(kāi)分析和研究。

關(guān)鍵詞：智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人;裝備;關(guān)鍵技術(shù)

引言

目前物流也快速發(fā)展，人們發(fā)明了智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人來(lái)提高貨物分類(lèi)和運(yùn)輸?shù)乃俣取Ｖ悄軅}(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人使用了移動(dòng)定位的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)傳感器的指引非常準(zhǔn)確和快速的判斷自己所在的地方，這樣就可以在倉(cāng)庫(kù)中自由的行動(dòng)和搬運(yùn)貨物。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人裝備還運(yùn)用了其他關(guān)鍵技術(shù)，下文將就這些關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析和研究。

1 智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成

智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的控制系統(tǒng)是非常智能和便捷的，使用的是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制形式，機(jī)器人在收到倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的命令之后，并不需要通過(guò)控制室里的主操控系統(tǒng)就可以自動(dòng)的展開(kāi)運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。每一臺(tái)智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人都會(huì)有自己獨(dú)立的控制系統(tǒng)和控制器，這樣的話(huà)機(jī)器不用依靠外部的計(jì)算機(jī)就可以展開(kāi)工作。這樣的控制系統(tǒng)非常的方便快捷，不管用戶(hù)買(mǎi)入一臺(tái)機(jī)器人還是很多臺(tái)機(jī)器人，只需要把智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人和倉(cāng)庫(kù)本身?yè)碛械膫}(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)連接上就可以開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。另外，如果倉(cāng)庫(kù)中有很多臺(tái)機(jī)器人一起運(yùn)作的話(huà)，用戶(hù)可以將其中一個(gè)機(jī)器人作為主控的機(jī)器人，這樣其他機(jī)器人就會(huì)聽(tīng)從主控機(jī)器人的命令，這樣可以使得工作更加協(xié)調(diào)有序[1]。

2 智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人軟件系統(tǒng)的組成

2.1 主控制程序

主控制程序是智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的最關(guān)鍵控制程序，主要用于獲取導(dǎo)航的信息、任務(wù)信息還有運(yùn)行的信息，獲取這些信息之后可以更好的操控機(jī)器人車(chē)輛，保障車(chē)輛的正常運(yùn)行，提高工作效率[2]。

2.2 功能子程序

智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人能夠正常的進(jìn)行搬運(yùn)和分類(lèi)工作主要是因?yàn)橹圃煺咴谇捌诰庉嬃朔浅Ｍ晟频能浖到y(tǒng)。軟件系統(tǒng)包括了非常多的內(nèi)容，接下來(lái)將介紹一下幾種。

控制車(chē)輛的相關(guān)程序，可以控制車(chē)輛的形式速度，還可以觀(guān)測(cè)形式過(guò)程中的障礙物情況，控制車(chē)輛的運(yùn)行。制作者在智能機(jī)器人上安裝了激光探測(cè)的裝備，限位開(kāi)關(guān)以及光電的開(kāi)關(guān)，這些裝置可以判斷行駛道路上障礙物的情況和危險(xiǎn)程度。系統(tǒng)接收到障礙物情況之后，會(huì)通過(guò)設(shè)置好的程序控制機(jī)器人做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，會(huì)控制機(jī)器人減速或者停止運(yùn)行。

自動(dòng)裝卸的程序。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的主要作用是搬運(yùn)和裝卸貨物，這樣可以減少人力的投入，降低運(yùn)營(yíng)的成本，還可以提高工作的效率。自動(dòng)裝卸程序主要指的是處理機(jī)器人的相關(guān)到位信息以及上位的指令，控制機(jī)器人裝卸貨物的速度，以及裝卸的動(dòng)作等。智能機(jī)器人可以根據(jù)設(shè)定好的自動(dòng)裝卸程序，來(lái)到制定的裝卸地點(diǎn)，根據(jù)設(shè)定好的裝卸速度和裝卸動(dòng)作進(jìn)行工作，這樣可以輔助工人完成大型物件的搬運(yùn)，提高工作效率，加快搬運(yùn)的速度[3]。

托盤(pán)辨別和定位的程序。這個(gè)程序主要是控制智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人將搬運(yùn)的物品放置在制定的托盤(pán)上面，或者是控制機(jī)器人到制定的地點(diǎn)去拿去貨物。制作者在機(jī)器人中安裝了定位系統(tǒng)，因此機(jī)器人可以根據(jù)指示來(lái)到制定的地點(diǎn)展開(kāi)工作。這樣可以減少工人尋找地點(diǎn)的時(shí)間，機(jī)器人可以自動(dòng)定位，提高工作效率。

故障停機(jī)處理的程序。智能機(jī)器人在長(zhǎng)時(shí)間使用之后會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，如果機(jī)器人在工作的過(guò)程中出現(xiàn)故障，很可能會(huì)造成一定的危險(xiǎn)。因此，制作者設(shè)定了故障停機(jī)處理程序。智能機(jī)器人可以檢測(cè)自己出現(xiàn)的故障，如果故障出現(xiàn)時(shí)，機(jī)器人會(huì)及時(shí)的發(fā)出報(bào)警提示，并且會(huì)停止工作。這樣可以預(yù)防危險(xiǎn)的發(fā)生，及時(shí)的對(duì)存在問(wèn)題的機(jī)器人進(jìn)行維修，保障工人的安全，還可以保護(hù)其他機(jī)器人的安全，減少不必要的損失。

故障顯示和查詢(xún)程序。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人在長(zhǎng)時(shí)間使用后可能會(huì)出現(xiàn)故障，為了提前知曉故障的發(fā)生以及故障出現(xiàn)的位置，制作者設(shè)定了故障顯示和查詢(xún)程序。智能機(jī)器人出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以通過(guò)這個(gè)程序查詢(xún)故障出現(xiàn)的位置和故障的具體情況，這樣可以快速有效的進(jìn)行維修工作，節(jié)約故障檢測(cè)的費(fèi)用和時(shí)間，減小公司的開(kāi)銷(xiāo)，以及提高工作效率[4]。

貨叉比例閥的控制程序。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人需要經(jīng)常的進(jìn)行裝卸貨的工作。根據(jù)裝貨和卸貨的具體重量以及高度的要求，需要控制升降叉的高度和承載的重量。

上位通訊的程序。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人需要聽(tīng)從上位系統(tǒng)的指令和要求。機(jī)器人可以利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收上位的指令，接收指令之后進(jìn)行具體的工作，并且需要將工作中遇到的各種情況利用自定義的事件代碼發(fā)送給上位計(jì)算機(jī)，上位計(jì)算機(jī)會(huì)及時(shí)的接受信息，然后利用車(chē)輛管理的程序進(jìn)行具體的控制管理。

行走的姿態(tài)控制程序。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人需要按照規(guī)定的路徑進(jìn)行工作，因此設(shè)定了行走姿態(tài)控制程序。上位系統(tǒng)在讀取智能機(jī)器人的具體反饋之后會(huì)發(fā)出新的指令和要求，機(jī)器人需要根據(jù)新的指令進(jìn)行工作。這個(gè)程序還可以控制機(jī)器人的動(dòng)作，保證動(dòng)作的準(zhǔn)確。

3 智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的主要技術(shù)平臺(tái)

智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人運(yùn)用了激光導(dǎo)引技術(shù)。機(jī)器人在接收到上位機(jī)器人的指令之后，會(huì)根據(jù)自身?yè)碛械牡貓D信息和外部提供的激光指引信號(hào)分析規(guī)劃處一條最為便捷合適的道路。機(jī)器人會(huì)根據(jù)規(guī)劃的路線(xiàn)沿著貨架間的通道移動(dòng)到具體的位置上。

智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人還運(yùn)用了機(jī)器人行走姿勢(shì)估計(jì)技術(shù)。倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人在具體的運(yùn)行過(guò)程中肯定會(huì)受到一定的噪音感染，這樣會(huì)在一定程度上影響機(jī)器人的行走姿態(tài)的精準(zhǔn)度。為了保障倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人精準(zhǔn)的沿著設(shè)定好的路線(xiàn)和姿態(tài)行走，我們利用基于混沌粒子群算法的粒子濾波技術(shù)來(lái)盡可能的減少噪音的影響，減少行走姿態(tài)的誤差所造成的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人是人類(lèi)的偉大發(fā)明，協(xié)助現(xiàn)代物流業(yè)想更遠(yuǎn)的方向前行。智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人運(yùn)用了非常多的關(guān)鍵技術(shù)，其中機(jī)器人的控制系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)中就運(yùn)用了非常多的技術(shù)，還運(yùn)用了很多技術(shù)平臺(tái)。這些關(guān)鍵技術(shù)造就了智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，幫助人類(lèi)完成繁重的體力勞動(dòng)，減少工作中的事物，提高工作效率，另外也可以減少不必要的資源浪費(fèi)，減少工作中的危險(xiǎn)和事故，推動(dòng)者社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李建雄，孟特.智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人裝備關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].物流工程與管理，2016，38（7）：128-129.

[2]造紙行業(yè)機(jī)器人包裝搬運(yùn)裝備實(shí)現(xiàn)自主化[J].造紙信息，2011，（12）：32-32.

[3]張偉忠.智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人全局定位方法研究[J].食品安全導(dǎo)刊，2017，（36）：33.

[4]杭州海康機(jī)器人技術(shù)有限公司.海康智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)助力用戶(hù)實(shí)現(xiàn)智慧物流[J].自動(dòng)化博覽，2017，（7）：44-47.

作者簡(jiǎn)介：

吳邊，男，湖南長(zhǎng)沙人，1975年，碩士研究生，高級(jí)工程師，方向，人工智能，大數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈