智能物流是一種的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現已廣泛應用于工業(yè)上的分揀、包裝、裝卸 、搬運、裝配等環(huán)節，隨著(zhù)機器人技術(shù)的快速發(fā)展，用機器人來(lái)替代人進(jìn)行工作，不但可以節約人力成本和減少搬運不當對人造成的傷害，而且可以提高工作效率和質(zhì)量。
本文創(chuàng )新性地集成了自動(dòng)化立體倉庫、AGV、復合機器人及雙臂機器人等智能設備,設計了一套智能機器人倉儲物流系統,同時(shí)開(kāi)發(fā)了總控調度軟件,實(shí)現了各設備的穩定立有序運行。針對AGV定位不準確的問(wèn)題,本文提出一種二維碼視覺(jué)定位方法,從而提高了倉儲物流系統的穩定性。


圖1為本文設計的智能機器人倉儲物流系統總體方案,其集成了自動(dòng)化立體倉庫、AGV、機器人、視覺(jué)傳感器、激取光料傳感器等，由機器人完成物料的拾取、擺放、搬運和分撿,視覺(jué)系統完成對物料的形狀、位置和顏色識別,傳感器完成移動(dòng)機器人的定位和避障等,該系統實(shí)現了齒輪箱的裝配和拆解工作,其適用性廣,衍生能力強。設計齒輪箱裝配工藝流程如圖2所示。

復合機器人復合機器人由移動(dòng)底盤(pán)及關(guān)節柔性機械臂組成。其整體融入視覺(jué)系統、多樣化的導航配置、的二次視覺(jué)定位等技術(shù),使機器人精度更高、更加智能化?？梢詮V泛應用于3C行業(yè)、自動(dòng)化工廠(chǎng)、倉儲分揀、自動(dòng)化貨物超市等,實(shí)現物料自動(dòng)搬運、物品上下料、物料分揀等。

叉車(chē) AGV叉車(chē)AGV具有激光導引系統、控制臺和調度管理系統、在線(xiàn)自動(dòng)充電系統、通訊系統及安全系統等?？刂婆_和調度管理系統是AGV系統的調度管理中心,負責與上位機交換信息,生成AGV的運行任務(wù),并將指令下發(fā)給AGV完成相應的任務(wù)。

智能機器人倉儲物流系統主要由總控調度軟件和立體倉庫監控軟件組成,立體倉庫監控軟件主要用于立體倉庫狀態(tài)反饋,以及零件/成品的存入和取出。 總控調度軟件負責管理和控制所有的設備, 協(xié)調各個(gè)設備進(jìn)行工作,以完成整體的傳工輸作控流制程?？偪卣{度軟件和其他跟各蹤模塊之間的關(guān)系如圖5所示。

圖5 軟件結構圖

系統中所有設備通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信,如圖6所示。使用路由器組建一個(gè)局域網(wǎng),雙臂機器人、立體倉庫監控軟件服務(wù)器、總控調度軟件服務(wù)器通過(guò)有線(xiàn)的方式介入局域網(wǎng),而復合機器人、平臺式AGV、叉車(chē)AGV使用無(wú)線(xiàn)的方式介入局域網(wǎng)。在該局域網(wǎng)中,總控調度軟件是整個(gè)系統的核心,允許直接監視其他設備的狀態(tài),并控制這些設備執行相應的動(dòng)作。


綜合考慮智能機器人倉儲物流系統工作流程,機器人的轉彎半徑、工作空間、場(chǎng)地等多方面約束,進(jìn)行智能機器人倉儲物流系統布局設計,其布局如圖7所示,圖中虛線(xiàn)表示叉車(chē) AGV 的運行路線(xiàn),粗實(shí)線(xiàn)表示復合機器人的運行路線(xiàn),細實(shí)線(xiàn)為平臺式AGV的運行路線(xiàn),兩臺平臺式AGV交替工作。復合機器人與叉車(chē)AGV在轉接臺處完成取放貨,復合機器人與平臺式AGV在轉接處完成對接。


存儲管理:包括貨架庫存信息、立體倉庫出入庫歷史信息記錄和事件日志信息。人機交互界面:包括信息顯示、手動(dòng)操作和自動(dòng)操作界面。
旋轉處理模型
旋轉處理即以中心點(diǎn)為旋轉參考點(diǎn),旋轉修正,如圖10a所示。設定P0(x0 ,y0) 為輪廓中心點(diǎn)坐標,B(x23 ,y23)為待修正后矩形一邊的中心點(diǎn)坐標, A(x'23,y'23)為修正后矩形一邊的中心點(diǎn)坐標。根據P0和B點(diǎn)坐標求得A點(diǎn)坐標,如式(3):

齒輪箱的裝配和拆解過(guò)程嚴格按照工藝流程執行,驗證了本文所設計的智能機器人倉儲物流系統的可靠性及穩定性。平臺式AGV與出入庫平臺的成功對接驗證了本文二維碼視覺(jué)定位的有效性及穩定性。