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為了更好的發(fā)揮機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流中的應(yīng)用效率,研發(fā)人員投入了大量精力進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)升級(jí)。機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流中應(yīng)用的最初形式主要是傳送帶和相關(guān)機(jī)械為主的設(shè)備,此為第一代機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流中的應(yīng)用,推動(dòng)了倉(cāng)儲(chǔ)物流有人工勞動(dòng)向自動(dòng)化作業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)升級(jí)后,以自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)為代表的第二代智能機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流中發(fā)揮了重要的作用,自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)通過(guò)電磁或者光學(xué)自動(dòng)導(dǎo)引裝置,可以按照規(guī)定的路徑行駛,可以實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)功能,作業(yè)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(jī)器人可在三維立方體網(wǎng)格架系統(tǒng)中進(jìn)行貨物的搬運(yùn),每個(gè)立方體網(wǎng)格中都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的箱子裝著特定的貨物,機(jī)器人按照相應(yīng)的指令進(jìn)行貨物的搬運(yùn),如果所需搬運(yùn)的箱子在其他箱子下面,機(jī)器人會(huì)將上面的箱子搬起放在旁邊,拿到目標(biāo)箱子后再將原來(lái)的箱子放好,作業(yè)效率較高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在第二代機(jī)器人的基礎(chǔ)上,增加了替換人工的機(jī)械手、機(jī)械臂、視覺(jué)系統(tǒng)和智能系統(tǒng),并且通過(guò)人機(jī)交互界面能夠與智能物流管理系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,執(zhí)行效率更高,準(zhǔn)確性更強(qiáng)。第三代機(jī)器人的智能程度較高,機(jī)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(gè)機(jī)器人中進(jìn)行打包。機(jī)器人具有較強(qiáng)的自動(dòng)導(dǎo)航功能,可在貨架間來(lái)回移動(dòng)以識(shí)別目標(biāo)產(chǎn)品,并且能夠自助規(guī)劃路線和充電,確保整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的無(wú)縫運(yùn)行。

在我國(guó)電子商務(wù)行業(yè)快速發(fā)展的背景下,貨物量大幅增加,由此增加了倉(cāng)儲(chǔ)物流的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)擔(dān)。為了降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本,給用戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn),部分大中型企業(yè)都加緊了對(duì)智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的研發(fā)和推廣,并且取得了顯著的成效。目前,貨品分揀機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、末端配送機(jī)器人的研發(fā)技術(shù)都獲得了成功。倉(cāng)儲(chǔ)貨品分揀機(jī)器人在承重和運(yùn)行速度方面都有較好的表現(xiàn),分揀機(jī)器人在接到訂單后,可以快速定位出商品在倉(cāng)庫(kù)的具體位置,然后在系統(tǒng)中規(guī)劃處最優(yōu)的揀貨路徑,揀貨完成后將貨物送到打包臺(tái)。貨品分揀機(jī)器人的應(yīng)用,有效的緩解了物流的分揀壓力,有效提高了物流作業(yè)效率?；谧灾鞲兄⒅悄茏R(shí)別、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的末端配送機(jī)器人,可應(yīng)用于貨物配送中,用以緩解配送員的壓力。利用手機(jī)即可向配送機(jī)器人發(fā)出服務(wù)需求,在裝載配送的包裹后,按照相應(yīng)指令的可以自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)的配送路徑,將貨物送到指定位置,用戶(hù)可以通過(guò)電子掃描的方式進(jìn)行簽收。這項(xiàng)技術(shù)目前在我國(guó)還沒(méi)有大范圍實(shí)施,還需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試,但是距離真正的落地執(zhí)行為期不遠(yuǎn)。在一些重量和體積較大的貨物搬運(yùn)中,相關(guān)企業(yè)也研發(fā)了性能穩(wěn)定的搬運(yùn)機(jī)器人,可以自由升舉、搬運(yùn)、旋轉(zhuǎn)1000kg的貨物,并且能夠靈活的實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。在負(fù)重運(yùn)行時(shí)的速度也可以達(dá)到1m/s,當(dāng)電量低于一定閾值時(shí),系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)安排機(jī)器人到指定位置進(jìn)行自主充電,且充電速度較快,有效提升了笨重貨物的搬運(yùn)效率。隨著倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)機(jī)器人的功能和技術(shù)需求還會(huì)不斷增加,所以我國(guó)還會(huì)投入大量的物力、財(cái)力和人力進(jìn)行機(jī)器人的研發(fā)和推廣,為促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

我國(guó)在智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人方面的研究工作起步較晚,所以相關(guān)技術(shù)還不夠成熟,標(biāo)準(zhǔn)化程度不高。在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中,每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的布局和作業(yè)內(nèi)容都存在一定的差異性,所以要想實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在出入庫(kù)、移庫(kù)和盤(pán)庫(kù)等環(huán)節(jié)的無(wú)人化管理,還需要進(jìn)行很大的改造。機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域的應(yīng)用主要是搬運(yùn)、拆垛、碼垛、揀選、分揀等作業(yè)形式,下面主要對(duì)自主移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)物流中的應(yīng)用進(jìn)行分析。自主移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人又可稱(chēng)為AGV,主要是利用2D激光、IMU、視覺(jué)多傳感器技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自然無(wú)軌導(dǎo)航,不需要在地面設(shè)置標(biāo)識(shí),通過(guò)機(jī)器人內(nèi)部和外部安裝的傳感器就能夠?qū)χ車(chē)沫h(huán)境信息進(jìn)行感知,然后根據(jù)接收到的指令定位目標(biāo)貨物的位置,系統(tǒng)會(huì)自行規(guī)劃最優(yōu)路線,在行走過(guò)程中,AGV可以自主規(guī)避障礙,最終達(dá)到制定位置完成作業(yè)任務(wù)。AGV能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)機(jī)器人協(xié)作完成任務(wù),速度可達(dá)到1.5m/s,在電池量達(dá)到一定的閾值后,可自主進(jìn)行充電。AGV具有多層安全檢測(cè)和聲光警示功能,即使在無(wú)光環(huán)境中也可以完成作業(yè)任務(wù)。目前,AGV的適用范圍較廣,可以滿(mǎn)足大多數(shù)倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的需求,而且可以根據(jù)企業(yè)的個(gè)性化需求進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和調(diào)整。

為了實(shí)現(xiàn)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流中機(jī)器人技術(shù)的高效應(yīng)用,應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),以滿(mǎn)足各類(lèi)倉(cāng)庫(kù)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)主要包括貨架單元、自主移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人、視頻監(jiān)控單元和綜合控制單元,每個(gè)單元都具有獨(dú)立的功能系統(tǒng),同時(shí)各個(gè)單元之間又相互配合,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能作業(yè)。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)作流程如下,首先由倉(cāng)庫(kù)管理人員通過(guò)呼叫終端向綜合控制單元下發(fā)貨架搬運(yùn)任務(wù),綜合控制單元調(diào)用倉(cāng)儲(chǔ)信息管理模塊來(lái)查詢(xún)貨架單元上貨物的狀態(tài)信息,在確定貨物狀態(tài)信息后,調(diào)度模塊會(huì)根據(jù)AGV的狀態(tài)向其下發(fā)搬運(yùn)作業(yè)指令。AGV在接收到搬運(yùn)任務(wù)后,會(huì)自主規(guī)劃搬運(yùn)路線,同時(shí)將搬運(yùn)路線傳輸?shù)骄C合控制單元,綜合控制單元根據(jù)搬運(yùn)路線將相應(yīng)信息傳輸給門(mén)控單元,門(mén)控單元會(huì)執(zhí)行門(mén)的開(kāi)啟。視頻監(jiān)控單元會(huì)對(duì)這一系列的操作進(jìn)行監(jiān)控,并且將目標(biāo)動(dòng)態(tài)信息傳輸給綜合控制單元,如果在整個(gè)操作過(guò)程中出現(xiàn)異常,綜合控制單元?jiǎng)t會(huì)進(jìn)行識(shí)別告警。該智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的智能化管理,為倉(cāng)儲(chǔ)物流的智能化發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升勢(shì)必會(huì)不斷增加貨物量,為了能夠滿(mǎn)足貨物存儲(chǔ)和配送的高效性發(fā)展,就需要加強(qiáng)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)的深化改革。智能倉(cāng)儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)有效提高了運(yùn)營(yíng)效率,為了與智能管理系統(tǒng)相匹配,并且滿(mǎn)足較大貨運(yùn)量的存儲(chǔ)和配送需求,還需要不斷加強(qiáng)對(duì)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā),中、重載復(fù)合機(jī)器人勢(shì)必會(huì)成為市場(chǎng)發(fā)展的主要方向,同時(shí)還有加強(qiáng)機(jī)器人的智能化研究,能夠最大程度的提升倉(cāng)儲(chǔ)管理的準(zhǔn)確性,以及識(shí)別、分揀、進(jìn)出貨的處理速度,降低存貨周轉(zhuǎn)率,是適應(yīng)高速發(fā)展的電商和冷鮮配送需求。在同等儲(chǔ)存能力的條件下,使用機(jī)器人技術(shù)至少可以節(jié)省70%以上的土地和80%以上的勞動(dòng)力。智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)也得到了國(guó)家的政策支持,所以將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心放在重大標(biāo)志性產(chǎn)品的突破上,重視對(duì)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的攻克,提高機(jī)器人的可操作性和可維護(hù)性,將弧焊機(jī)器人、真空機(jī)器人、全自主編程智能工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、雙臂機(jī)器人、重載AGV等具有標(biāo)志性工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品作為重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象,以此來(lái)引導(dǎo)我國(guó)智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人向中高端方向發(fā)展。我國(guó)已經(jīng)有企業(yè)在打造智慧物流中心,設(shè)計(jì)從商品入庫(kù)、存儲(chǔ)、揀貨、包裝、分揀、裝車(chē)等環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)器人作業(yè),進(jìn)一步提升倉(cāng)儲(chǔ)的運(yùn)營(yíng)效率,降低能源消耗。智能機(jī)器人技術(shù)的推廣和升級(jí),勢(shì)必會(huì)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的變革。

智能化是倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)發(fā)展的主要方向,在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,早已經(jīng)將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)物流工作中,不僅提高了工作效率,而且降低了勞動(dòng)成本,縮短了訂單的處理時(shí)間,為促進(jìn)倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。機(jī)器人在我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)物流中的應(yīng)用程度相對(duì)較低,技術(shù)水平不高,但是隨著我國(guó)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)水平的提升,機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)在大中型企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用,有效的提升了倉(cāng)儲(chǔ)物流的作業(yè)效率和準(zhǔn)確性。智能倉(cāng)儲(chǔ)物流中機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用,不僅改變了倉(cāng)儲(chǔ)物流的經(jīng)營(yíng)管理模式,而且為提高整個(gè)物流供應(yīng)鏈的作業(yè)效率奠定了良好的基礎(chǔ),對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。