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為了更好的發(fā)揮機器人在倉儲物流中的應(yīng)用效率,研發(fā)人員投入了大量精力進(jìn)行機器人技術(shù)升級。機器人在倉儲物流中應(yīng)用的最初形式主要是傳送帶和相關(guān)機械為主的設(shè)備,此為第一代機器人在倉儲物流中的應(yīng)用,推動了倉儲物流有人工勞動向自動化作業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過一定的技術(shù)升級后,以自動導(dǎo)引車為代表的第二代智能機器人在倉儲物流中發(fā)揮了重要的作用,自動導(dǎo)引車通過電磁或者光學(xué)自動導(dǎo)引裝置,可以按照規(guī)定的路徑行駛,可以實現(xiàn)搬運功能,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,每個立方體網(wǎng)格中都有一個標(biāo)準(zhǔn)尺寸的箱子裝著特定的貨物,機器人按照相應(yīng)的指令進(jìn)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(biāo)箱子后再將原來的箱子放好,作業(yè)效率較高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在第二代機器人的基礎(chǔ)上,增加了替換人工的機械手、機械臂、視覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng),并且通過人機交互界面能夠與智能物流管理系統(tǒng)進(jìn)行對接,執(zhí)行效率更高,準(zhǔn)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(jìn)行打包。機器人具有較強的自動導(dǎo)航功能,可在貨架間來回移動以識別目標(biāo)產(chǎn)品,并且能夠自助規(guī)劃路線和充電,確保整個倉儲系統(tǒng)的無縫運行。

在我國電子商務(wù)行業(yè)快速發(fā)展的背景下,貨物量大幅增加,由此增加了倉儲物流的運轉(zhuǎn)負(fù)擔(dān)。為了降低企業(yè)運營成本,給用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗,部分大中型企業(yè)都加緊了對智能倉儲機器人的研發(fā)和推廣,并且取得了顯著的成效。目前,貨品分揀機器人、搬運機器人、末端配送機器人的研發(fā)技術(shù)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(xiàn),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(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。貨品分揀機器人的應(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。基于自主感知、智能識別、運動規(guī)劃等多項關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的末端配送機器人,可應(yīng)用于貨物配送中,用以緩解配送員的壓力。利用手機即可向配送機器人發(fā)出服務(wù)需求,在裝載配送的包裹后,按照相應(yīng)指令的可以自動規(guī)劃最優(yōu)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(jìn)行簽收。這項技術(shù)目前在我國還沒有大范圍實施,還需要經(jīng)過反復(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中,相關(guān)企業(yè)也研發(fā)了性能穩(wěn)定的搬運機器人,可以自由升舉、搬運、旋轉(zhuǎn)1000kg的貨物,并且能夠靈活的實現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等動作。在負(fù)重運行時的速度也可以達(dá)到1m/s,當(dāng)電量低于一定閾值時,系統(tǒng)就會自動安排機器人到指定位置進(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效率。隨著倉儲物流機器人市場規(guī)模的不斷擴大,對機器人的功能和技術(shù)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(jìn)行機器人的研發(fā)和推廣,為促進(jìn)我國經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)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(guān)技術(shù)還不夠成熟,標(biāo)準(zhǔn)化程度不高。在實際作業(yè)的過程中,每個倉庫的布局和作業(yè)內(nèi)容都存在一定的差異性,所以要想實現(xiàn)機器人在出入庫、移庫和盤庫等環(huán)節(jié)的無人化管理,還需要進(jìn)行很大的改造。機器人在倉儲物流領(lǐng)域的應(yīng)用主要是搬運、拆垛、碼垛、揀選、分揀等作業(yè)形式,下面主要對自主移動作業(yè)機器人在倉儲物流中的應(yīng)用進(jìn)行分析。自主移動作業(yè)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(shù)來實現(xiàn)自然無軌導(dǎo)航,不需要在地面設(shè)置標(biāo)識,通過機器人內(nèi)部和外部安裝的傳感器就能夠?qū)χ車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)會自行規(guī)劃最優(yōu)路線,在行走過程中,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)多個機器人協(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具有多層安全檢測和聲光警示功能,即使在無光環(huán)境中也可以完成作業(yè)任務(wù)。目前,AGV的適用范圍較廣,可以滿足大多數(shù)倉儲物流系統(tǒng)的需求,而且可以根據(jù)企業(yè)的個性化需求進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和調(diào)整。

為了實現(xiàn)智能倉儲物流中機器人技術(shù)的高效應(yīng)用,應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計,以滿足各類倉庫智能倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用需求。智能倉儲系統(tǒng)主要包括貨架單元、自主移動作業(yè)機器人、視頻監(jiān)控單元和綜合控制單元,每個單元都具有獨立的功能系統(tǒng),同時各個單元之間又相互配合,最終實現(xiàn)機器人的智能作業(yè)。智能倉儲系統(tǒng)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(fā)貨架搬運任務(wù),綜合控制單元調(diào)用倉儲信息管理模塊來查詢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)度模塊會根據(jù)AGV的狀態(tài)向其下發(fā)搬運作業(yè)指令。AGV在接收到搬運任務(wù)后,會自主規(guī)劃搬運路線,同時將搬運路線傳輸?shù)骄C合控制單元,綜合控制單元根據(jù)搬運路線將相應(yīng)信息傳輸給門控單元,門控單元會執(zhí)行門的開啟。視頻監(jiān)控單元會對這一系列的操作進(jìn)行監(jiān)控,并且將目標(biāo)動態(tài)信息傳輸給綜合控制單元,如果在整個操作過程中出現(xiàn)異常,綜合控制單元則會進(jìn)行識別告警。該智能倉儲系統(tǒng)可以實現(xiàn)倉庫的智能化管理,為倉儲物流的智能化發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

經(jīng)濟發(fā)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(fā)展,就需要加強對倉儲物流業(yè)的深化改革。智能倉儲物流管理系統(tǒng)有效提高了運營效率,為了與智能管理系統(tǒng)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(shù)的研發(fā),中、重載復(fù)合機器人勢必會成為市場發(fā)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(zhǔn)確性,以及識別、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。在同等儲存能力的條件下,使用機器人技術(shù)至少可以節(jié)省70%以上的土地和80%以上的勞動力。智能倉儲物流機器人技術(shù)的研發(fā)也得到了國家的政策支持,所以將機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心放在重大標(biāo)志性產(chǎn)品的突破上,重視對機器人關(guān)鍵技術(shù)的攻克,提高機器人的可操作性和可維護(hù)性,將弧焊機器人、真空機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人、人機協(xié)作機器人、雙臂機器人、重載AGV等具有標(biāo)志性工業(yè)機器人產(chǎn)品作為重點研發(fā)對象,以此來引導(dǎo)我國智能倉儲機器人向中高端方向發(fā)展。我國已經(jīng)有企業(yè)在打造智慧物流中心,設(shè)計從商品入庫、存儲、揀貨、包裝、分揀、裝車等環(huán)節(jié)全部實現(xiàn)機器人作業(yè),進(jìn)一步提升倉儲的運營效率,降低能源消耗。智能機器人技術(shù)的推廣和升級,勢必會對倉儲物流業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的變革。

智能化是倉儲物流業(yè)發(fā)展的主要方向,在國外發(fā)達(dá)國家,早已經(jīng)將機器人技術(shù)應(yīng)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(jìn)倉儲物流業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。機器人在我國倉儲物流中的應(yīng)用程度相對較低,技術(shù)水平不高,但是隨著我國在機器人產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)水平的提升,機器人技術(shù)已經(jīng)在大中型企業(yè)的倉儲物流系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用,有效的提升了倉儲物流的作業(yè)效率和準(zhǔn)確性。智能倉儲物流中機器人技術(shù)的應(yīng)用,不僅改變了倉儲物流的經(jīng)營管理模式,而且為提高整個物流供應(yīng)鏈的作業(yè)效率奠定了良好的基礎(chǔ),對促進(jìn)我國經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。