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。在工厂里,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,常见的有连续搬运设备如输送带等,以及非连续性的离散搬运设备,如柔性无轨搬运类设备、有轨道搬运设备。
这里不谈高级的人工智能技术,而是总结一下这些视频中的各种搬运设备如何实现自身行走到正确位置并完成存取货物?
自动搬运任务首先需要知道当前任务的起始地址和终点地址。计算机系统要能识别物理世界存在的具体位置信息,那就需要将位置信息转化成计算机可读懂的数字信息。对于位置信息数字化,最熟悉的是全球定位系统GPS。
GPS将地球上的任何一处位置都可以分解成唯一数据组合:经度、纬度、高度。例如东经45°,北纬32°,海拔1000米,这三个数据组合对应地球上唯一地点。而输入给计算机系统,这三个数据组合就能指引汽车前往该实际地点。
在百度地图中,每个地名后面其实对应着一个上述所述经纬度信息,我们不擅长记忆这些数据组合,只需输入名字即可。但每次查询时输入地名后,计算机仍需将地名转换为经纬度数据再去对应实际位置。
GPS提供的是连续全面的定位,可以定位到整个物理世界所有位置点。而在仓储物流中心,大部分情况下,移动器械仅在固定的几个位置间来回移动,如堆垛机前后方向上的库端站台或货架层列排列;堆垛机上下方向只涉及货架层与列定义,不会无效作业于未命名前方或目的后的空白区域。
这样的有限离散性定位通常通过给所有工作地点设置固定的编号,并参考其规律定义,比如根据层列排法则确定货架中的每个格子号码。如果此号码发送至自动化机械,它们就会准确知道哪个格子。这就是固定且唯一的地理坐标,当它被发送至机械时,就可以精确导向目标存取货物地址解决寻址问题。
人肉定位技术
任何有内外部动态变化的地方必然会见到叉车这种材料装载工具,有人认为叉车是最不具备自主意识、最机械式工具之一,但从另一个角度看,它们是人类星球最具智慧的一种操作手段,因为它们由人类驾驶员操控才能有效执行任务分析判断即将做出的存取任务起始和终止点地址。一旦驾驶员得知实时目标地址,他/她必须判断叉车当前与目的相对立的情况,即如果目的位于前方,则超前开启;如果位于背后,则朝向逆行,同时持续监测叉车当前状态与目的状态之间关系直至达到目的地址。在这个过程中,将叉车定位寻址交由驾驶员利用眼睛(视觉传感器)作为视觉反馈,将当前空间环境与目标环境进行比对,并以此作为指导控制手臂(执行机构)的指令直至达成最终目标。这是在驾驶员思维逻辑处理基础之上的精细控制行为,是一种基于人的“超级电脑”——大脑处理而来的自然反应结果。大脑接收来自眼睛关于周围环境变化以及自身运动状态反馈并据此调整自己的行动计划,使得叉车能够以最高效率达到预设路径结束点,在这一过程中,无疑展现了人类独特的大脑功能优势。
AGV自动导引小型卡車
由于AGV具有极高灵活性,可以轻松适配厂区或配送中心内部布局应用目前国内各行业企业采用AGV更广泛。此类AGV主要依赖以下几种导航方法:
磁场导航
早期AGV采用的磁场导航方式需要在地面沿着可能路线安装磁条或者在地面预埋磁钉。AGV内置磁感应传感器只能跟随安装好的磁条运行。当敏感探测器感受到周围不断变动的地磁场强弱值时,以此调整自己角色的姿态保证其正途径沿着既有的路径行进,从而保证了正确路线顺序移动解决了第一步寻址问题。
激光导航
虽然之前使用过较为昂贵且配置复杂的手持激光扫描仪辅助原先无法改变设计方案下的路线规划,但现在已经出现了一些成本较低且易于部署激光扫描仪用于构建简单二维码标签网络系统。不断旋转扫描360°形成完整三维图景同时检测四周障碍形状大小距离,然后分析出最佳路径,并告知驱动程序避免碰撞直接影响使汽车靠近指定点要求实时优化速度减少误差提高整体效率。
二维码识别
亚马逊配送中心成功推广Kiva系列自主移动库房管理平台,其独创性卓越性能深受众欢迎国内也有诸多公司开发类似型号用于电商订单拣选环节应用Kiva体系利用惯性追踪结合二维码识别技术提供支持让Kiva单元保持稳定的运行。要想实现这一效果必须事先贴附二维码标签覆盖整个工作区域每个标签代表一个矩阵网节点含有一串特征代码用以表示其相对于其他同一矩阵网中的坐标。
当Kiva单元通过摄像头捕捉到二维码信号,与预设标准比较确认匹配,再考虑特征值边缘角落,用以微调单元走向确保准确抵达指定目标区域。此方法结合图像分辨能力加强难题解决能力,对于高度需求灵活快速响应的小型卡車来说尤为重要。
以上讨论了目前市场常见几种主要类型自动指导小型卡車如何实现本质精准寻址并完善相关算法甚至软件编程更新而改进功能促使现代工业生产更加高效安全可靠进一步提升用户满意程度。但一些非绝对必要条件下的选择通常基于成本、经济学因素决定是否采用某项新技术实施因此很难完全全面考虑全部可能性但总体趋势表明科技发展日新月异不可阻挡我们应该积极参与研究开发并不断创新提升产品服务质量以适应当今竞争激烈国际市场背景下保持领先优势