智能物流是一种的物联网技术现已广泛应用于工业上的分拣、包装、装卸 、搬运、装配等环节，随着机器人技术的快速发展，用机器人来替代人进行工作，不但可以节约人力成本和减少搬运不当对人造成的伤害，而且可以提高工作效率和质量。
本文创新性地集成了自动化立体仓库、AGV、复合机器人及双臂机器人等智能设备,设计了一套智能机器人仓储物流系统,同时开发了总控调度软件,实现了各设备的稳定立有序运行。针对AGV定位不准确的问题,本文提出一种二维码视觉定位方法,从而提高了仓储物流系统的稳定性。
图1为本文设计的智能机器人仓储物流系统总体方案,其集成了自动化立体仓库、AGV、机器人、视觉传感器、激取光料传感器等，由机器人完成物料的拾取、摆放、搬运和分捡,视觉系统完成对物料的形状、位置和颜色识别,传感器完成移动机器人的定位和避障等,该系统实现了齿轮箱的装配和拆解工作,其适用性广,衍生能力强。设计齿轮箱装配工艺流程如图2所示。
叉车 AGV叉车AGV具有激光导引系统、控制台和调度管理系统、在线自动充电系统、通讯系统及安全系统等。控制台和调度管理系统是AGV系统的调度管理中心,负责与上位机交换信息,生成AGV的运行任务,并将指令下发给AGV完成相应的任务。
综合考虑智能机器人仓储物流系统工作流程,机器人的转弯半径、工作空间、场地等多方面约束,进行智能机器人仓储物流系统布局设计,其布局如图7所示,图中虚线表示叉车 AGV 的运行路线,粗实线表示复合机器人的运行路线,细实线为平台式AGV的运行路线,两台平台式AGV交替工作。复合机器人与叉车AGV在转接台处完成取放货,复合机器人与平台式AGV在转接处完成对接。
设备状态监测:平台式AGV及叉车AGV 状态监测包括AGV位置监测、电量监测、载货状态监测和运行状态监测等;复合机器人状态监测包括位置监测、电量监测、载货状态监测、使能状态监测和空闲状态监测等;双臂机器人状态监测包括机器人使能状态监测、机器人空闲状态监测、料台上下料完成状态监测等;立体仓库状态监测包括立体仓库堆垛机使能状态监测、空闲状态监测、货架中货物状态监测、出入库平台空间状态监测、出入库平台上下料完成状态监测等。
本文所设计的智能机器人仓储物流系统对AGV和复合机器人移动底盘的定位精度要求较高,尤其是在平台式AGV与立体仓库升降式运输平台对接及复合机器人和平台式AGV对接时,目前移动底盘常用的导航方式很难满足需求。针对目前AGV常用导航方式精度低、实时性差、无法实现位姿修正等问题,本文提出一种二维码视觉定位方法。将视觉摄像头安装于AGV的中心底部,使摄像头光心与AGV旋转中心重合,并在摄像头周围安装光源,克服光线变化的影响。通过识别地面上的二维码,经视觉处理将数据反馈给AGV运动控制系统,实现 AGV的定位。
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