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。


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。



設備狀態(tài)監測:平臺式AGV及叉車(chē)AGV 狀態(tài)監測包括AGV位置監測、電量監測、載貨狀態(tài)監測和運行狀態(tài)監測等;復合機器人狀態(tài)監測包括位置監測、電量監測、載貨狀態(tài)監測、使能狀態(tài)監測和空閑狀態(tài)監測等;雙臂機器人狀態(tài)監測包括機器人使能狀態(tài)監測、機器人空閑狀態(tài)監測、料臺上下料完成狀態(tài)監測等;立體倉庫狀態(tài)監測包括立體倉庫堆垛機使能狀態(tài)監測、空閑狀態(tài)監測、貨架中貨物狀態(tài)監測、出入庫平臺空間狀態(tài)監測、出入庫平臺上下料完成狀態(tài)監測等。

本文所設計的智能機器人倉儲物流系統對AGV和復合機器人移動(dòng)底盤(pán)的定位精度要求較高,尤其是在平臺式AGV與立體倉庫升降式運輸平臺對接及復合機器人和平臺式AGV對接時(shí),目前移動(dòng)底盤(pán)常用的導航方式很難滿(mǎn)足需求。針對目前AGV常用導航方式精度低、實(shí)時(shí)性差、無(wú)法實(shí)現位姿修正等問(wèn)題,本文提出一種二維碼視覺(jué)定位方法。將視覺(jué)攝像頭安裝于A(yíng)GV的中心底部,使攝像頭光心與AGV旋轉中心重合,并在攝像頭周?chē)惭b光源,克服光線(xiàn)變化的影響。通過(guò)識別地面上的二維碼,經(jīng)視覺(jué)處理將數據反饋給AGV運動(dòng)控制系統,實(shí)現 AGV的定位。

為了凸顯二維碼的輪廓,本文采用在原二維碼基礎上加入矩形外輪廓,中心與二維碼中心重合,如圖8所示。使用加入矩形外輪廓的二維碼檢測效果好,不易被誤檢測,可以顯著(zhù)提高邊緣檢測的正確識別率。