機器人技術在智能倉儲物流中的應用

許 琴

(江蘇省鹽城技師學院,江蘇 鹽城 224000)

0 引言

隨著科技水平的提高,加上第一代、第二代人工智能機器人作為研發基礎,新的人工智能機器人有了機械手臂、視覺系統、智能系統等更加高水平的科技。所以第三代人工智能機器人,已經可以按照客戶訂單將物資從倉庫貨架上取出,再放入另一個機器人中進行裝箱打包,這種機器人有了自主導航系統,可以在倉庫中自由運作,該系統的形成將物流水平提升到一個更高層次。

在我國電子商務逐漸發展盛行的背景下,倉庫存儲的物資量大幅度增加,加重了物流業的負擔,靠人工搬運已經遠遠不能滿足電子商務發展的需要。因此,為了降低物流業的成本,為客戶提供更加優質的物流服務,我國的研發企業加快研究和開發人工智能機器人。大量的人工智能機器人的投入使用,提高了倉儲物流的工作效率,減輕了物流業人工緊缺的壓力。

1 智能倉儲物流系統設計的研究

1.1 自主移動作業機器人

自主移動作業機器人(以下簡稱“AGV”)采用2D激光技術+IMU+視覺多傳感器融合的自然無軌導航系統,不用在通道的地面貼標志,用一個按鈕就可以命令機器人自動完成物資貨架出庫和入庫的精準搬運,并且能夠實現多個機器人同時協作搬運,最高速度可以達到1.6 m/s。該機器人可以自主充電,24小時隨時待命,具備多個安全檢測和聲光警示功能,能自主避開障礙且黑暗環境下也可以完成搬運作業[1]。

AGV可以通過機器本體內的傳感器與其外圍的傳感器通力協作獲取外在環境的基本信息。根據商家發布給機器的工作任務和給出的目標貨物的具體方位,由機器人自行劃定行走路線,機器人在取出貨物的過程中為了避免發生事故,遇到障礙物會自動選擇繞行,最終實現倉庫存儲任務的精準執行。盡管現今智能機器人被普遍就用于物流行業,對智能機器人的定義也有了多種解釋,但行業內并沒有形成對智能機器人的標準定義。不同功能的機器人共同組成了倉儲物流系統,他們大致分為搬運機器人、拆垛機器人、碼垛機器人、揀選機器人和分揀機器人,這些機器人組合到一起共同稱為智能倉儲物流機器人。

倉儲物流一般都是將自己修建的倉庫或租用他人的房屋作為庫房,對一些用來交易的商品進行保管、存儲、配送及裝卸搬運。而物聯網是物流與顧客直接溝通的橋梁,通過各類信息的傳輸感應,將物品的運輸信息進行網上連接,保證客戶對商品的實時追蹤,從而實現商品的有序管理、監控商品實時動態[2]。

這種智能倉儲物流機器人有效地降低了物流企業的成本,減輕了勞工的壓力,在一定程度上提高了工作效率,保證了工作完成的質量。但該機器人技術還不夠完善,如何更有效、更靈活地調度物流機器人成為研發人員待解決的問題。

1.2 智能倉儲物流機器人系統設計

為了適應物流行業自動化、智能化的發展,需要構建一個完整的倉儲物流系統,系統構成如圖1所示,包括貨架單元、門控單元、AGV、視頻監控單元和綜合控制單元。

圖1 系統構成

(1)貨架單元:將人工智能注入貨物感知器,檢測出貨物的狀態。

(2)AGV:激光導航+視覺傳導自主完成商品的貨架搬運。

(3)門控單元:設置聯動控制器。

(4)視頻監控單元:設有目標識別算法。

(5)綜合控制單元:通過無線網絡與各組成部分取得聯系,為各部分下達任務,相當于這個系統的總閘門。

2 智能倉儲物流系統優化未來發展方向

伴隨著科學技術的不斷進步,人工智能的規模越來越大,除應用于物流行業外,還被應用于餐飲、銀行等行業。當今世界也近乎變成了智能化的世界。因此,智能倉儲物流系統未來的發展前景是不容小覷的。

2.1 減少智能倉儲物流系統的運作成本

智能倉儲物流系統分別采用具有不同功能的物流機器人,使企業在科學技術方面具有較大的資金投入,這其中包括采購機器人組成系統在投入使用時產生的費用,以及后期對機器人進行維修和保養的運營費用。這給那些資金儲備不夠豐富的小型倉庫企業帶來了巨大的融資壓力。因此,必須要通過對智能倉儲物流系統的優化來降低采購和運營的成本,為倉庫企業減輕壓力。另外,即使規模比較小的企業,也須要嚴格要求管理人員管控好倉儲系統的運營。從企業制度上實行倉儲物流系統的規范化,提升智能倉儲物流機器人的使用價值,提高企業發展水平,提升物流企業的工作效率,促進智能倉儲物流系統在建設上向更高端的領域進軍。

2.2 培養智能倉儲物流系統運維人員

智能倉儲物流機器人的大量投入使用,出現了一個巨大的人才缺口,物流行業對智能倉儲物流機器人后期運營的運維人才具有強烈的需要。這種高科技產品需要運維人員具有高知識水平、對機器人內部結構非常熟悉的能力。在智能倉儲機器人發生故障、路線規劃錯誤、與總控制失去聯系、工作異常等問題出現時,運維人員能夠通過電磁、光導、熱能等方面的學科專業性知識進行機器人的維修工作。由于倉庫企業中普通管理人員是無法在這種情況下保持倉儲物流系統的正常運營,這在一定程度上阻礙了物流企業的發展。因此,招攬或者培養大量智能倉儲物流系統的運維人才對企業的發展具有非常重要的作用。

2.3 打通智能倉儲機器人系統信息交流的通道

在智能倉儲物流系統中,智能倉儲機器人是關鍵,需要將智能倉儲物流系統中的各部分組合起來進行信息交流與聯通,共同協作完成工作任務。但根據目前的情況來看,智能倉儲機器人之間很難實現消息互通。這就導致了生產機器人的廠家需要改變模式,打通信息通道,影響了效率不說,也打破了機器人的穩定性,加重了機器人作業負擔,導致不可控制的因素增多。因此,需要將物資物流的信息放入共同的網絡之中,營造一個統一的網絡環境,多個機器人設備也要制定一個統一標準,打通信息交流的通道,提升企業的效率,減輕企業運營智能倉儲物流系統的壓力[3]。

3 結語

綜上所述,物流機器人已經常見于人們的日常生活中,是智能倉儲物流的核心成員。我國智能倉儲物流機器人雖然已經大量的投入使用,但有些技術還不夠成熟,機器人產品發展得還不夠完善,智能倉儲物流系統的體制機制還不夠健全,這些仍是需要解決的問題。在科技迅速發展的時代,機器人作為擁有科學技術做支撐的設備將會有越來越大的市場,各企業之間的競爭也會圍繞著機器人展開,其將會影響著整個物流倉儲行業的發展。