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探讨智能仓储机器人设备的发展历程与内部程序构成

2019-10-21黄林泽翁枫李春晖

科学与财富 2019年12期

黄林泽 翁枫 李春晖

摘要:为了使智能仓储机器人可以更好的运行,就需要针对其装备的关键技术展开研究与分析,最终为仓库管理与货物运用提供良好的基础保障。基于此,在本篇文章中将会针对基于智能仓储机器人装备关键技术展开研究,在实际研究的过程中主要通过对智能仓储机器人内部技术、控制系统的构成、内部软件系统的构成展开分析与研究,希望可以为相关人员提供参考帮助。

关键词:智能仓储机器人;装备关键技术;具体研究

随着现代社会的不断发展与进步,促使智能化技术已经成为现代社会的主要发展趋势。越来越多的智能化机器人被广泛的应用在各个领域,其中智能仓储机器人就可以为仓库物资的运输以及物流的运送工作提供良好的基础保障。智能倉储机器人主要是通过利用移动定位技术,并根据分布在各个工作区域内的传感器来准确判断自身所处的位置,而后在各个工位与仓库货架之间自主运转,在实际运行的过程中不需要人工操作与引导。为了使智能仓储机器人可以更好的为日常物流工作提供保障,就需要针对智能仓储机器人装备的关键技术展开研究,从而为物流领域的发展起到一定程度的推动作用。

1.智能仓储机器人的发展历史

自亚马逊于2012年收购Kiva systems公司的机器人项目以来,以新型智能仓储机器人帮助完成仓库拣选作业的方式开始在全世界范围内引起关注。随后几年时间,亚马逊不断扩大Kiva机器人的使用规模,其成功应用迅速助推这种新型的“货到人”解决方案项目在中国市场落地。这期间,正好是中国电商、快递行业迅猛发展时期,为智能仓储机器人提供了市场空间。在资本助力下,以Geek+、快仓等代表的一大批国内智能仓储机器人公司开始涌现。智能仓储机器人的核心主要在于人工智能。人工智能最早是出现在1956年,并且自人工智能这一技术提出之后,大批研究人员便开始针对人工智能这一技术展开深入的研究与分析。人工智能(Artificial Intelligenee/AI),其是研究、开发于模拟、延伸以及扩展人类智能的理论、方法、技术以及应用的一种新型科学技术。同时,人工智能的研究还具备一项意义,其还是为了判断机器是否可以“思考”(thinking),并且当针对这一情况展开研究的过程中还需要给出“智能”(intel-ligence)的定义。并且人工智能这一技术的研究,还可以针对机器与人类之间的概括和发现关联。此外,智能仓储机器人是实现货物快速搬运的设备,可根据货架的高低调节高度,物料可以直接放置在料架上,仓储机器人可以自动驶入料架底部搬运至员工处理区,无需人工操作,即可实现货物的快速搬运动作。它使企业减少大量劳动力、提高工作效率,最终可以获取更大经济效益。预计到2021年末,我国工业机器人产量将达到11.15万台:销售量将达到23.04万台以及保有量将达到136.04万台,仓储机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。

2.智能仓储机器人内部软件系统的构成分析

2.1总控制程序

通常情况下智能仓储机器人内部的总控制程序的作用主要分为:智能仓储机器人的导航信息、运行信息、任务信息等方面的处理,并且在实际处理信息的过程中还可以充分实现对车辆工作状态的具体控制。该控制程序的内部结构如表1所示:

2.2功能子程序具体作用分析

根据上述对总控制程序内部控制结构的分析可以得知,在总控制程序中包含了多种功能子程序,而这些程序在实际智能仓储机器人运转的过程中主要可以起到以下几种作用:

(1)手动控制程序。该项程序的主要作用就是通过手动的方式来控制智能仓储机器人的运作;

(2)车辆控制程序。该项技术的作用包括:安全防碰撞、激光探测、限位开关等,通过这些作用可以实现对车辆的减速、运行以及停止等控制;

(3)上位通讯程序。该项程序可以通过无线局域网来接受上位的指令,并且还可以在将指令经过处理之后传输至相应的标志位自定义事件代码当中,当上位计算机在接受到处理过的指令之后,可以根据车辆管理程序或Cway8图形化监控设备来展开管理,在实际管理的过程中该设备还可以为相关人员提供图像显示功能;

(4)指示灯控制程序。该项程序可以根据车辆的实际工作状态,来控制各个指示灯以及车辆警报器的正常工作状态;

(5)阀与泵控制程序。该项程序可以在智能仓储机器人货叉升降过程中起到良好的控制作用,并且还可以在货叉升降过程中出现问题时,第一时间控制油泵与电磁阀的启停;

(6)柔性段控制程序。该项程序的主要作用就是当智能仓储机器人在站台上存取货物的过程中,充分提高装卸货运作的成功效率,并且还可以充分确保货物的安全;

(7)自动装卸货程序。该项程序可以对到达车辆的信息与上位的命令展开处理,并且在实际处理的过程中还可以充分确保车辆的实际装卸货动作,同时还可以针对车辆的充电装置展开全方面的控制;

(8)运行姿态估计程序。该项程序可以通过读取智能仓储机器人上位系统的路径设置,来分析出智能仓储机器人在实际运行过程中的实际反馈信息,并且在读取的过程中还可以充分控制智能仓储机器人的各项运作;

(9)故障停机处理程序。该项程序可以根据智能仓储机器人中各个传感器的实际状态、参数等方面,与正常运行中的状态相比较,通过比较的方式来寻找出智能仓储机器人是否存在故障因素,一旦出现故障时,该项程序可以在第一时间内设置急停或停车程序,并在停车时会及时发出相应的警报信号;

(10)托盘识别与定位程序。该项程序主要是用于对机器人的托盘识别与定位工作中,确保智能仓储机器人可以在相应的仓库货架中取得对应的货物;

(11)故障显示与查询程序。该项程序可以通过OPIO操作终端,来显示出车辆控制器中的单机系统状态以及故障信息等,同时该系统主要应用在对智能仓储机器人的故障检测工作中,其可以有效帮助相关技术人员完成对智能仓储机器人的故障检测工作;

(12)装卸货故障处理程序。该项程序可以在装卸货过程中出现问题时,第一时间将问题信息数据传送至总控制程序中;

(13)货叉位置环处理程序。该项程序的主要作用就是,在机器人货叉升降的过程中控制货叉的具体高度与升降的速度;

(14)货叉比例阀控制程序。该项程序可以基于装卸货的实际要求,来展开机器人货叉升降的控制,同时相应的液压系统可以根据PWM脉宽的具体参数,调制比例阀以及编码器构成液压伺服控制,从而实现对货叉升降的平稳控制。

3.结束语

综上所述,机器人不是简单代替人工劳动,而是一种能够结合人的优势(分析判断、快速响应变化等能力)和机器优势(高精度、高稳定性、长时间运行和环境耐受能力强等)的自动化设备。机器人在三种工况内最有发展潜力:如危险工况、太空深海极端环境作业等、如高 精度工艺和如单调重复性劳动、重体力劳动等。发达国家的制造业中,智能仓储机器人也被广泛应用于不同门类的工业生产中。