0 引言
在倉(cāng)儲(chǔ)物流工作體系中，對(duì)于重復(fù)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)系數(shù)高的工作，可以通過(guò)智能機(jī)器人開展。進(jìn)入到智能化時(shí)代后，機(jī)器人研究成為一種社會(huì)熱點(diǎn)，人們期待機(jī)器人代替人做更多的工作，但我國(guó)專門從事物流工作的智能機(jī)器人還處于初步發(fā)展階段，盡管已經(jīng)開發(fā)出很多智能系統(tǒng)，大大提升了物流工作效率。但由于倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在實(shí)際工作當(dāng)中每個(gè)倉(cāng)庫(kù)作業(yè)內(nèi)容、空間布局等都存在差異，如何實(shí)現(xiàn)整個(gè)環(huán)節(jié)無(wú)人化管理，還需要涉及多個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)，甚至需要對(duì)倉(cāng)庫(kù)布局進(jìn)行改造，必然會(huì)增加成本。而加強(qiáng)對(duì)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流中機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的研究，目的是為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理、柔性化管理目標(biāo)。
1 研究背景
我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人技術(shù)發(fā)展情況。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)電子商務(wù)已經(jīng)成為市場(chǎng)中不可缺少的行業(yè)，為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。而電子商務(wù)快速發(fā)展，必然會(huì)導(dǎo)致貨物量增多，倉(cāng)儲(chǔ)物流運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)擔(dān)也進(jìn)一步加重。為了能夠增強(qiáng)物流企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，降低整體運(yùn)營(yíng)成本，為用戶提供更加便捷服務(wù)，越來(lái)越多大中型物流企業(yè)開始改革升級(jí)，積極推廣智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)，并取得了一定的成效?，F(xiàn)階段，機(jī)器人在物流體系中有了廣泛應(yīng)用，包括搬運(yùn)機(jī)器人、分揀機(jī)器人、配送機(jī)器人等。其中，分揀機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流體系中，承重能力強(qiáng)、運(yùn)行速度快，在接收到訂單后，分揀機(jī)器人能夠準(zhǔn)確對(duì)物品進(jìn)行定位，之后規(guī)劃最優(yōu)化的揀貨路徑，然后將分揀好的物品運(yùn)送到打包臺(tái)上。通過(guò)分揀機(jī)器人，能有效提升商品的分揀效率，降低分揀貨物壓力。而末端配送機(jī)器人運(yùn)用了智能識(shí)別系統(tǒng)、自主感知技術(shù)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃技術(shù)等，能代替配送員及時(shí)完成配送工作。用戶通過(guò)手機(jī)、平板等移動(dòng)終端產(chǎn)品就能夠向配送機(jī)器人發(fā)出指令，機(jī)器人在裝載包裹之后，按照指令自行規(guī)劃路線，保證最優(yōu)配送路徑，可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將貨物配送到指定的位置，用戶通過(guò)掃描二維碼等方式就能夠自行簽收。
當(dāng)前，倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)初見雛形，但在我國(guó)并未大范圍使用，必須進(jìn)行多方面的調(diào)試。當(dāng)然，對(duì)于一些大體積、大重量貨物搬運(yùn)工作，一些物流企業(yè)已經(jīng)推出性能穩(wěn)定、功能強(qiáng)大的搬運(yùn)機(jī)器人，具有搬運(yùn)、自由升舉、旋轉(zhuǎn)的功能，而且，能夠輕松完成轉(zhuǎn)彎、后退、前進(jìn)等動(dòng)作，即使負(fù)重1 000kg貨物時(shí)，也能夠達(dá)到1m/s的速度。同時(shí)，當(dāng)機(jī)器人的電量達(dá)到設(shè)計(jì)的閾值時(shí)，會(huì)前進(jìn)到指定位置進(jìn)行充電，充電速度快，能夠提高對(duì)笨重貨物搬運(yùn)的能力。
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人功能不斷強(qiáng)大，相關(guān)部門、企業(yè)也會(huì)投入更多的精力、財(cái)力用于機(jī)器人的研發(fā)。
2 機(jī)器人在智能倉(cāng)儲(chǔ)
物流中的應(yīng)用
自主移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人。自主移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人是能夠通過(guò)傳感器設(shè)備對(duì)周邊環(huán)境信息進(jìn)行感知，且根據(jù)目標(biāo)位置、任務(wù)等指令，對(duì)行走路徑進(jìn)行自行規(guī)劃，在行進(jìn)中可以自主繞開或避開障礙物，完成精準(zhǔn)執(zhí)行作業(yè)的機(jī)器人。在物流領(lǐng)域中，也將這種機(jī)器人稱為自動(dòng)引導(dǎo)小車，即AGV。當(dāng)前，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的概念十分火爆，但行業(yè)內(nèi)還沒有一個(gè)明確的定義，可以將其看作是可以進(jìn)行搬運(yùn)、分揀、揀選、拆垛等一系列物流作業(yè)的不同類型機(jī)器人的總稱。智能倉(cāng)儲(chǔ)物流作為當(dāng)前物流行業(yè)重要內(nèi)容，物流企業(yè)通過(guò)自行修建或租賃場(chǎng)地、庫(kù)房等，對(duì)貨物進(jìn)行保管、存儲(chǔ)、管理、裝卸、搬運(yùn)以及配送。將傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)物流與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)相關(guān)信息傳輸感應(yīng)設(shè)備，按照相關(guān)協(xié)議，可以在線上進(jìn)行互聯(lián)互通，將物品與物品之間形成連接狀態(tài)，可以進(jìn)行相關(guān)信息溝通、連接、交換等，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的有效監(jiān)控、識(shí)別、定位、管理、跟蹤。在電子商務(wù)不斷發(fā)展過(guò)程中，物流企業(yè)希望通過(guò)降低人工成本，降低錯(cuò)單率，以便于為消費(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，以此搶占更多的市場(chǎng)份額。倉(cāng)儲(chǔ)物流是電子商務(wù)進(jìn)行必要環(huán)節(jié)，通過(guò)新型智能自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)，能夠提升倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)代化倉(cāng)儲(chǔ)物流發(fā)展需求，在智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該以無(wú)人化、信息化、智能化為目標(biāo)。整個(gè)系統(tǒng)包括五個(gè)單元，即AGV單元、門控單元、貨架單元、視頻監(jiān)控單元、綜合控制單元。其中，貨架單元設(shè)計(jì)中，通過(guò)專門的感知傳感器設(shè)備，對(duì)貨架中貨物狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別；AGV單元?jiǎng)t利用激光自主導(dǎo)航系統(tǒng)，借助視覺伺服系統(tǒng)，對(duì)貨架中的貨物進(jìn)行自主搬運(yùn)；門控單元?jiǎng)t主要是利用聯(lián)動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)自主作業(yè)；視頻監(jiān)控單元利用了內(nèi)嵌目標(biāo)識(shí)別算法，可以對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控；綜合控制單元?jiǎng)t利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將上述單元聯(lián)通起來(lái)，對(duì)AGV作業(yè)任務(wù)進(jìn)行有效調(diào)度、控制。
智能
倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程。在開展倉(cāng)儲(chǔ)管理工作中，相關(guān)管理人員利用終端下發(fā)貨物搬運(yùn)任務(wù)，而綜合控制單元在接收到相關(guān)任務(wù)指令后，會(huì)利用倉(cāng)儲(chǔ)信息模塊，利用傳感器設(shè)備對(duì)貨架單元中貨物狀態(tài)信息進(jìn)行全面搜集，確定貨物狀態(tài)后，會(huì)根據(jù)AGV相關(guān)狀態(tài)信息，下發(fā)搬運(yùn)貨架任務(wù)。而AGV單元在接收到任務(wù)指令之后，會(huì)對(duì)搬運(yùn)路線進(jìn)行自動(dòng)規(guī)劃，選擇最優(yōu)化路徑，并將規(guī)劃好的路徑回傳到綜合控制單元中，綜合控制單元會(huì)將這部分信息下發(fā)到門控單元，開啟對(duì)應(yīng)的控制門。而視頻監(jiān)控單元在運(yùn)行過(guò)程中，可以對(duì)AGV、門、貨架、人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)化信息監(jiān)控，相關(guān)記錄會(huì)實(shí)時(shí)的上傳到綜合控制單元中，一旦發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象，則會(huì)對(duì)異常信息進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)發(fā)出警報(bào)。
3 智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人技術(shù)的展望
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展中，人們消費(fèi)理念、消費(fèi)能力都有了巨大變化，貨物量也在不斷增加，為了可以滿足貨物存儲(chǔ)、配送等需求，必須深化改革，不斷創(chuàng)新倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)。構(gòu)建智能倉(cāng)儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)，能夠提高物流行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率，為了滿足智能倉(cāng)儲(chǔ)物流需求，必須強(qiáng)化機(jī)器人技術(shù)研發(fā)，考慮到當(dāng)前倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人現(xiàn)狀，今后會(huì)向著中載、重載復(fù)合機(jī)器人方向發(fā)展，引入智能化技術(shù)理念，發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì)，從提高倉(cāng)儲(chǔ)管理準(zhǔn)確性入手，提升分揀、識(shí)別、進(jìn)出貨效率，促進(jìn)倉(cāng)庫(kù)存貨周轉(zhuǎn)率降低，只有這樣才能滿足冷鮮配送的相關(guān)要求。
相關(guān)調(diào)查表明，在儲(chǔ)存能力相同的情況下，物流企業(yè)使用機(jī)器人技術(shù)，能夠節(jié)約超過(guò)八成人力資源成本，還能夠節(jié)約七成的土地資源。另外，國(guó)家在政策上給予了大量支持，在機(jī)器人研發(fā)商，可以以重大標(biāo)志性產(chǎn)品作為突破，攻克關(guān)鍵技術(shù)，提升物流倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的可操作性、可維護(hù)性。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些物流企業(yè)打造了智慧物流中心，基本上實(shí)現(xiàn)了全流程機(jī)器人操作，倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)效率更高，能耗更低，符合我國(guó)低碳環(huán)保理念。今后要做的事不斷研發(fā)、升級(jí)、推廣，促進(jìn)我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)的改革。
4 結(jié)語(yǔ)
分析表明，倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)正向著智能化發(fā)展，而機(jī)器人技術(shù)運(yùn)用到智能倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)中，能夠切實(shí)提升整體工作效率與質(zhì)量，同時(shí)還能夠節(jié)約人力資源成本，進(jìn)一步節(jié)約訂單處理的時(shí)間，能夠?yàn)橄M(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，這對(duì)于提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有很大幫助。當(dāng)然，當(dāng)前我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人還處于試行狀態(tài)，還未進(jìn)行大范圍推廣，尤其一些關(guān)鍵技術(shù)還有待攻克，必須通過(guò)不斷的努力，加大科研力度，通過(guò)政策扶持、資金支持等方式，切實(shí)提升倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人準(zhǔn)確率，優(yōu)化經(jīng)營(yíng)管理模式，構(gòu)建更加完善的物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)，推動(dòng)我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)發(fā)展。
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