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為了更好的發揮機器人在倉儲物流中的應用效率,研發人員投入了大量精力進行機器人技術升級。機器人在倉儲物流中應用的最初形式主要是傳送帶和相關機械為主的設備,此為第一代機器人在倉儲物流中的應用,推動了倉儲物流有人工勞動向自動化作業模式的轉變。經過一定的技術升級后,以自動導引車為代表的第二代智能機器人在倉儲物流中發揮了重要的作用,自動導引車通過電磁或者光學自動導引裝置,可以按照規定的路徑行駛,可以實現搬運功能,作業效率大大提升,但是貨物分揀等工作還需要人工操作完成。機器人可在三維立方體網格架系統中進行貨物的搬運,每個立方體網格中都有一個標準尺寸的箱子裝著特定的貨物,機器人按照相應的指令進行貨物的搬運,如果所需搬運的箱子在其他箱子下面,機器人會將上面的箱子搬起放在旁邊,拿到目標箱子后再將原來的箱子放好,作業效率較高。隨著科學技術的發展,在第二代機器人的基礎上,增加了替換人工的機械手、機械臂、視覺系統和智能系統,并且通過人機交互界面能夠與智能物流管理系統進行對接,執行效率更高,準確性更強。第三代機器人的智能程度較高,機器人可以按照訂單需求將貨架上的商品取下,然后放到另一個機器人中進行打包。機器人具有較強的自動導航功能,可在貨架間來回移動以識別目標產品,并且能夠自助規劃路線和充電,確保整個倉儲系統的無縫運行。

在我國電子商務行業快速發展的背景下,貨物量大幅增加,由此增加了倉儲物流的運轉負擔。為了降低企業運營成本,給用戶提供更加優質的服務體驗,部分大中型企業都加緊了對智能倉儲機器人的研發和推廣,并且取得了顯著的成效。目前,貨品分揀機器人、搬運機器人、末端配送機器人的研發技術都獲得了成功。倉儲貨品分揀機器人在承重和運行速度方面都有較好的表現,分揀機器人在接到訂單后,可以快速定位出商品在倉庫的具體位置,然后在系統中規劃處最優的揀貨路徑,揀貨完成后將貨物送到打包臺。貨品分揀機器人的應用,有效的緩解了物流的分揀壓力,有效提高了物流作業效率。基于自主感知、智能識別、運動規劃等多項關鍵技術研發的末端配送機器人,可應用于貨物配送中,用以緩解配送員的壓力。利用手機即可向配送機器人發出服務需求,在裝載配送的包裹后,按照相應指令的可以自動規劃最優的配送路徑,將貨物送到指定位置,用戶可以通過電子掃描的方式進行簽收。這項技術目前在我國還沒有大范圍實施,還需要經過反復的調試,但是距離真正的落地執行為期不遠。在一些重量和體積較大的貨物搬運中,相關企業也研發了性能穩定的搬運機器人,可以自由升舉、搬運、旋轉1000kg的貨物,并且能夠靈活的實現前進、后退、轉彎等動作。在負重運行時的速度也可以達到1m/s,當電量低于一定閾值時,系統就會自動安排機器人到指定位置進行自主充電,且充電速度較快,有效提升了笨重貨物的搬運效率。隨著倉儲物流機器人市場規模的不斷擴大,對機器人的功能和技術需求還會不斷增加,所以我國還會投入大量的物力、財力和人力進行機器人的研發和推廣,為促進我國經濟的進一步發展創造有利條件。

我國在智能倉儲物流機器人方面的研究工作起步較晚,所以相關技術還不夠成熟,標準化程度不高。在實際作業的過程中,每個倉庫的布局和作業內容都存在一定的差異性,所以要想實現機器人在出入庫、移庫和盤庫等環節的無人化管理,還需要進行很大的改造。機器人在倉儲物流領域的應用主要是搬運、拆垛、碼垛、揀選、分揀等作業形式,下面主要對自主移動作業機器人在倉儲物流中的應用進行分析。自主移動作業機器人又可稱為AGV,主要是利用2D激光、IMU、視覺多傳感器技術來實現自然無軌導航,不需要在地面設置標識,通過機器人內部和外部安裝的傳感器就能夠對周圍的環境信息進行感知,然后根據接收到的指令定位目標貨物的位置,系統會自行規劃最優路線,在行走過程中,AGV可以自主規避障礙,最終達到制定位置完成作業任務。AGV能夠實現多個機器人協作完成任務,速度可達到1.5m/s,在電池量達到一定的閾值后,可自主進行充電。AGV具有多層安全檢測和聲光警示功能,即使在無光環境中也可以完成作業任務。目前,AGV的適用范圍較廣,可以滿足大多數倉儲物流系統的需求,而且可以根據企業的個性化需求進行相應的改進和調整。

為了實現智能倉儲物流中機器人技術的高效應用,應該進行相應的系統設計,以滿足各類倉庫智能倉儲系統的應用需求。智能倉儲系統主要包括貨架單元、自主移動作業機器人、視頻監控單元和綜合控制單元,每個單元都具有獨立的功能系統,同時各個單元之間又相互配合,最終實現機器人的智能作業。智能倉儲系統的運作流程如下,首先由倉庫管理人員通過呼叫終端向綜合控制單元下發貨架搬運任務,綜合控制單元調用倉儲信息管理模塊來查詢貨架單元上貨物的狀態信息,在確定貨物狀態信息后,調度模塊會根據AGV的狀態向其下發搬運作業指令。AGV在接收到搬運任務后,會自主規劃搬運路線,同時將搬運路線傳輸到綜合控制單元,綜合控制單元根據搬運路線將相應信息傳輸給門控單元,門控單元會執行門的開啟。視頻監控單元會對這一系列的操作進行監控,并且將目標動態信息傳輸給綜合控制單元,如果在整個操作過程中出現異常,綜合控制單元則會進行識別告警。該智能倉儲系統可以實現倉庫的智能化管理,為倉儲物流的智能化發展創造有利條件。

經濟發展水平的提升勢必會不斷增加貨物量,為了能夠滿足貨物存儲和配送的高效性發展,就需要加強對倉儲物流業的深化改革。智能倉儲物流管理系統有效提高了運營效率,為了與智能管理系統相匹配,并且滿足較大貨運量的存儲和配送需求,還需要不斷加強對機器人技術的研發,中、重載復合機器人勢必會成為市場發展的主要方向,同時還有加強機器人的智能化研究,能夠最大程度的提升倉儲管理的準確性,以及識別、分揀、進出貨的處理速度,降低存貨周轉率,是適應高速發展的電商和冷鮮配送需求。在同等儲存能力的條件下,使用機器人技術至少可以節省70%以上的土地和80%以上的勞動力。智能倉儲物流機器人技術的研發也得到了國家的政策支持,所以將機器人產業發展的重心放在重大標志性產品的突破上,重視對機器人關鍵技術的攻克,提高機器人的可操作性和可維護性,將弧焊機器人、真空機器人、全自主編程智能工業機器人、人機協作機器人、雙臂機器人、重載AGV等具有標志性工業機器人產品作為重點研發對象,以此來引導我國智能倉儲機器人向中高端方向發展。我國已經有企業在打造智慧物流中心,設計從商品入庫、存儲、揀貨、包裝、分揀、裝車等環節全部實現機器人作業,進一步提升倉儲的運營效率,降低能源消耗。智能機器人技術的推廣和升級,勢必會對倉儲物流業的發展產生巨大的變革。

智能化是倉儲物流業發展的主要方向,在國外發達國家,早已經將機器人技術應用于倉儲物流工作中,不僅提高了工作效率,而且降低了勞動成本,縮短了訂單的處理時間,為促進倉儲物流業的發展做出了重要貢獻。機器人在我國倉儲物流中的應用程度相對較低,技術水平不高,但是隨著我國在機器人產業中自主研發水平的提升,機器人技術已經在大中型企業的倉儲物流系統中發揮了重要的作用,有效的提升了倉儲物流的作業效率和準確性。智能倉儲物流中機器人技術的應用,不僅改變了倉儲物流的經營管理模式,而且為提高整個物流供應鏈的作業效率奠定了良好的基礎,對促進我國經濟的進一步發展具有重要意義。