最近这两年里,身边越来越多的人谈论人工智能。仓储物流行业也越来越多地提及智能仓储和智慧物流。在网上流传的各大电商仓储物流中心的宣传视频中,展示了各种先进的技术设备和系统。而在工厂中,也有许多智能化搬运设备在不同工位之间进行物料转运作业,包括连续搬运设备如输送机以及离散搬运设备如柔性无轨搬运类设备和有轨道搬运设备。
首先,我们不讨论高级的人工智能技术,而是总结这些视频中的各种搬运设备是如何实现自身到正确位置并完成存取货物任务的?这一过程可以被看作是移动机械手臂或叉车等自动化系统执行其第一步,即自动定位寻址问题。为了解决这个问题,计算机系统需要知道当前任务的起始地址和终点地址,并将位置信息转换成数字格式,这通常涉及全球定位系统(GPS)。
GPS能够将地球上的任何一个地点分解为三个独特数据组合:经度、纬度和海拔高度。例如,“东经45°,北纬32°,海拔1000米”这样的三组数据对应着地球上唯一的一个位置。如果输入这些数据给计算机,它们就能指引出实际物理世界中的位置,就像百度地图一样,将地名转换成经纬度后再对应到地图上的实际位置。
然而,在仓库内,大部分情况下,搬运设备只在固定的几个位置之间进行往复运动,如堆垛机仅在前后方向上的库端站台位置或货架每层每列间移动。这使得需要有限离散性的定位方式。一种常见方法是在所有工作点设置固定的编号,如果这些点遵循一定规律,那么定义可以参考这些规律,比如按照层列排法定义货架中的每个货格位置。
对于AGV(自动导引车辆)来说,它们具有更大的灵活性,可以轻松部署于生产线或配送中心内部。目前国内外都有很多公司研发并应用AGV技术,其导航定位方式主要包括磁导引、激光导航、二维码扫描等。
磁导引型AGV通过预布置磁条或者在地面埋设磁钉,并装载有感应传感器,以确保AGV沿着固定路径行走,同时编码器记录行驶距离确定当前精确位置。此外,还有一些使用激光扫描仪配合反光板来实现更高精度定位,以及采用二维码标签与摄像头结合识别二维码坐标信息以确定当前所处区域的一些特殊类型AGV。
对于那些沿着固定轨道运行的非柔性式移动机械手臂或叉车等自动化系统,如高速堆垛机,它们通过安装认址传感器与沿轨道安装的机构共同作用,从而准确知晓自己位于哪个范围内。这类传感器会根据机构变化产生信号变化,从起始点开始运行,每次经过认址片时信号变化次数可用于确定当前水平方向上所处具体地点。
综上所述,无论是通过GPS、有限离散性的命名法还是基于特定的传感器与机构相互作用,无数种创新的方法被开发出来以确保自动化搬运工具能够准确找到它们要去的地方并完成任务。这正是现代工业4.0时代中最显著且重要的一环——精密控制与实时适应能力,使得制造业效率提升至前所未有的高度。