中国智能制造装备产业发展现状工厂自动化搬运如何实现准确定位精准送达物品

在过去的两年里,人工智能(AI)已经成为人们讨论的话题之一。尤其是在仓储物流领域,越来越多的人谈论着智能仓储和智慧物流。网络上广泛传播的视频展示了各大电商仓库中的先进技术和系统。在工厂中,也出现了许多自动化搬运设备,它们在不同的工作站之间进行物料的转移,这些设备包括连续搬运设备,如各种输送带等,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,让我们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是如何实现自身移动到正确位置并完成货物存取任务的?这可以看作是搬运设备的初步智能化程度。自动化搬运任务首先需要知道当前任务的起始地址和终点地址。计算机系统需要识别出物理世界中具体位置信息,这就要求将位置信息转换成计算机能够理解的数字形式。这一点最常见的是通过全球定位系统(GPS)。

GPS将地球上的任何地点都能分解为独一无二的一组数据:经度、纬度、高度。例如,东经45°、北纬32°、海拔1000米,就对应了地球上唯一的一个地点。而输入这些数据给计算机后,计算机会指导汽车指向这个实际存在的地理位置。在百度地图中,每一个地点背后都有一个与之对应的地理坐标,而用户输入时,最终还是要将地名转换成经纬度,然后再映射到地图上的实际位置。

GPS提供的是连续且全面的所有位置点定位,但在仓库或配送中心中,大部分情况下,自动导航车辆只需在几个固定的点之间进行行驶,比如堆垛机仅限于前后方向上的几个固定站台以及每层货架上的固定列位。不管堆垛机对应哪个货架,有多少列或多少层,只会在每个有效货格处工作而不会闲置或穿梭于没有货栓或者空白区域之间。

这样的有限离散性的定位通常涉及为所有作业场所设定固定的编号,如果这些地方遵循特定的规律,那么就可以根据这种规律来定义它们,比如按照层号排列,可以用(2,3,4)代表第二层第三列第四排。而这个确定的地方就是一个固定的且唯一值,如果计算机将此数据发送给自动化移动装置,那么该装置就会准确了解它正在说的那个具体地方。

解决寻址问题

除了叉车这样的装载式机械手臂,还有其他类型的手持式工具也被用于内部物流操作。此外,还有一种更现代的手持式扫描器,它允许员工快速检查包裹并获取详细信息,从而提高效率。此外,一些高端模型还具有内置摄像头,可帮助员工查看包裹内部内容。

AGV导航

由于AGV具有高度灵活性,可以轻松部署至不同环境,如制造业和配送中心等AGV应用范围不断扩大。在国内多个行业企业使用AGV进行生产线优化,并实现动态调拣策略以提升效率。一种常见方式是利用磁条作为引导路径,这样AGV便只能沿着预设好的磁条运行。当遇到新的需求时,即使路线发生变化也可能需要重新安装磁条,因此这种方法较低灵活性。

随着技术发展,现在广泛应用激光导航技术。激光反射板简单安装即可完成部署过程。在行走区域内,由于旋转扫描仪不停旋转打击周围事先设置好的激光反射板,可以得知距离精确值,在已知范围内只要保证至少三个反射板同时被激光照射,就可以通过复杂算法确定当前AGV所处精确位置。

另一种常见方法是使用二维码标签矩阵网,该方法主要用于Kiva型自主移动平台采用惯性导航与二维码标签结合控制每台Kiva平台正确运行。在整个平台工作范围内,每个二维码标签代表特定坐标,当Kiva平台经过某一、二维码时,其摄像头读取相应信息,同时边角特征调整行走角度,以保证精确目标达成。

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