吴佩璋
中国船舶集团公司第七一三研究所,河南 郑州 450000
摘要：近年来，伴随“互联网＋”、“机器人产业规划”等政策的提出加速了新一轮科技革命的到来，为物流业的发展注入了新的活力，同时大数据、云计算、区块链等技术的发展更是促进了传统物流逐渐向智慧物流转变，有效解决了传统物流业面临的部分难题。近年来，中国物流市场逐步扩大，传统物流系统已经逐渐拉低了企业的发展效率，智能物流系统应运而生，已成为发展热点。鉴于此，文章对物流机器人技术的发展与应用进行了研究，以供参考。
关键词：物流机器人；发展变革；应用措施
1物流机器人研究意义
仓储物流行业主要存在搬运机器人、拆码垛机器人、分拣机器人、自动导引车等，就目前发展而言，自动导引车在仓储领域的应用最为广泛，部分企业已经实现了“机器换人”。在人工智能时代，加快发展智能机器人，不仅有利于提高企业自身的竞争力，而且在与国际接轨过程中能够保证效率。对于一个企业而言，物流机器人的应用可以解决企业面临劳动力问题，有效地进行资源优化配置，提高企业运行效率，促使其蓬勃高效发展。在物流行业，物流机器人在仓储、拣选领域有着广泛的应用，在拣选作业中的“货到人”分拣模式减少了人的工作强度，提高了作业的效率与准确性，更是表明了物流机器人广阔的发展前景。在仓储拣选领域应用物流机器人实现拣选的机械化、自动化、智能化，打造一个柔性化的智能仓储系统。在物流仓储系统中，物流机器人的实际应用已经成为一个研究热点，在企业管理系统中有着每一个仓储系统的信息，当订单信息到达时根据相关信息分配订单，生成拣选任务，空闲物流机器人接受任务并根据算法得出最优的拣选路径完成任务。在一个仓储系统中，物流机器人执行拣货任务的时间比较长，因此提高物流机器人拣选任务效率是非常重要的。
2物流机器人技术的发展变革
为了更好的发挥机器人在仓储物流中的应用效率，研发人员投入了大量精力进行机器人技术升级。机器人在仓储物流中应用的最初形式主要是传送带和相关机械为主的设备，此为第一代机器人在仓储物流中的应用，推动了仓储物流有人工劳动向自动化作业模式的转变。经过一定的技术升级后，以自动导引车为代表的第二代智能机器人在仓储物流中发挥了重要的作用，自动导引车通过电磁或者光学自动导引装置，可以按照规定的路径行驶，可以实现搬运功能，作业效率大大提升，但是货物分拣等工作还需要人工操作完成。机器人可在三维立方体网格架系统中进行货物的搬运，每个立方体网格中都有一个标准尺寸的箱子装着特定的货物，机器人按照相应的指令进行货物的搬运，如果所需搬运的箱子在其他箱子下面，机器人会将上面的箱子搬起放在旁边，拿到目标箱子后再将原来的箱子放好，作业效率较高。随着科学技术的发展，在第二代机器人的基础上，增加了替换人工的机械手、机械臂、视觉系统和智能系统，并且通过人机交互界面能够与智能物流管理系统进行对接，执行效率更高，准确性更强。第三代机器人的智能程度较高，机器人可以按照订单需求将货架上的商品取下，然后放到另一个机器人中进行打包。机器人具有较强的自动导航功能，可在货架间来回移动以识别目标产品，并且能够自助规划路线和充电，确保整个仓储系统的无缝运行。
3物流机器人技术的应用研究
3.1物流机器人在汽车物流领域中的运用
伴随国内汽车市场竞争的日益激烈，汽车价格持续走低，汽车生产厂商向供应链内各相关企业转移成本压力是在所难免的。随着经济水平的提升，企业的人力成本急剧增加，作为劳动密集型的汽车物流公司必将会面对“利润小、招工难”的问题。现阶段，磁导航物流机器人已大量运用于汽车生产厂家，特别是二次物流过程，辅助机械和物流机器人的相互配合大大提升了其自动化程度。然而，由于一次物流的作业环境比较繁杂，自动化程度依然很低，同时磁导航物流机器人的柔性相对较低。相较于普通的磁导航物流机器人，仓储搬运机器人行动便利，在狭窄的巷道内使用有较为显著的优势。
3.2物流机器人在智能仓储物流中的应用
我国在智能仓储物流机器人方面的研究工作起步较晚，所以相关技术还不够成熟，标准化程度不高。在实际作业的过程中，每个仓库的布局和作业内容都存在一定的差异性，所以要想实现机器人在出入库、移库和盘库等环节的无人化管理，还需要进行很大的改造。机器人在仓储物流领域的应用主要是搬运、拆垛、码垛、拣选、分拣等作业形式，下面主要对自主移动作业机器人在仓储物流中的应用进行分析。
自主移动作业机器人又可称为AGV，主要是利用2D激光、IMU、视觉多传感器技术来实现自然无轨导航，不需要在地面设置标识，通过机器人内部和外部安装的传感器就能够对周围的环境信息进行感知，然后根据接收到的指令定位目标货物的位置，系统会自行规划最优路线，在行走过程中，AGV可以自主规避障碍，最终达到制定位置完成作业任务。AGV能够实现多个机器人协作完成任务，速度可达到1.5m/s，在电池量达到一定的阈值后，可自主进行充电。AGV具有多层安全检测和声光警示功能，即使在无光环境中也可以完成作业任务。目前，AGV的适用范围较广，可以满足大多数仓储物流系统的需求，而且可以根据企业的个性化需求进行相应的改进和调整。
3.3物流机器人在快递末端配送中的运用
现阶段，伴随我们国家电子商务行业的迅猛发展，在物流服务的所有流程都能够见到物流机器人的身影，同样包含快递的末端配送过程。末端配送机器人，又可称作“无人配送小车”，其所服务的场景主要为物流商务服务的末端交付过程（比如：快递上门投递服务等等）。末端配送机器人要想成功实现末端配送的任务，最为需要的两种技术支持为交付技术（也就是与顾客互相认证）、无人运载技术（主要包含行走控制技术等）。当前，末端配送机器人的大部分技术均来自于仓储机器人，主要有行走控制技术以及导航技术等。然而，与运用在物流中心与仓库内的分拣或者搬运机器人对比来看，末端配送机器人在具体运用场景方面有着很大的不同。物流中心或者仓库属于工业制造场景范畴，搬运、分拣过程在很早以前就已经完全达到机械化，物流机器人所取代的是传统机械，比如：分拣设备、叉车等。但是，末端配送机器人主要适用于商业服务场景，例如快递的上门投递服务，取代的是人与人间面对面的交付工作，比如收货者与快递员间的包裹交付，所以末端配送机器人适用场景的繁杂度远远超过了仓储物流。其主要包含末端配送机器人工作的场景、环境等更为繁杂，需求机器人可以辨别、区分各式各样的障碍物，需求机器人可以辨别各类路标、信号灯等等；场地环境更为繁杂，或许还需具有相应的爬坡能力，更有甚者还应具有上楼、下楼的能力（自行上、下电梯）等。
4智能仓储物流机器人技术的发展
经济发展水平的提升势必会不断增加货物量,为了能够满足货物存储和配送的高效性发展,就需要加强对仓储物流业的深化改革。智能仓储物流管理系统有效提高了运营效率,为了与智能管理系统相匹配,并且满足较大货运量的存储和配送需求,还需要不断加强对机器人技术的研发,中、重载复合机器人势必会成为市场发展的主要方向,同时还有加强机器人的智能化研究,能够最大程度的提升仓储管理的准确性,以及识别、分拣、进出货的处理速度,降低存货周转率,是适应高速发展的电商和冷鲜配送需求。在同等储存能力的条件下,使用机器人技术至少可以节省70%以上的土地和80%以上的劳动力。智能仓储物流机器人技术的研发也得到了国家的政策支持,所以将机器人产业发展的重心放在重大标志性产品的突破上,重视对机器人关键技术的攻克,提高机器人的可操作性和可维护性,将弧焊机器人、真空机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV等具有标志性工业机器人产品作为重点研发对象,以此来引导我国智能仓储机器人向中高端方向发展。我国已经有企业在打造智慧物流中心,设计从商品入库、存储、拣货、包装、分拣、装车等环节全部实现机器人作业,进一步提升仓储的运营效率,降低能源消耗。智能机器人技术的推广和升级,势必会对仓储物流业的发展产生巨大的变革。
结语
综上所述，物流机器人在我国各领域具有较为广阔的应用前景，物流机器人技术的应用，不仅改变了仓储物流的经营管理模式，而且为提高整个物流供应链的作业效率奠定了良好的基础，对促进我国经济的进一步发展具有重要意义。所以，相关企业应注重对物流机器人技术度研究与应用，进而有效提升其技术水平与使用效果。
参考文献：
[1]杨文华.我国仓储物流机器人发展现状与未来趋势[J].物流技术与应用，2017（09）：98-102.
[2]阮晓东.智能仓储物流机器人时代的来临[J].新经济导刊，2016（11）：68-72.
[3]潘灿辉,段丽梅,邓永胜.机器视觉技术在自动化物流系统中的应用研究[J].昆明冶金高等专科学校学报,2019-06-15.
[4]李晓丹,邓家军,胡刚,张祥丽,龙立云.面向仓储物流的码、拆垛直角坐标机器人系统设计[J].制造业自动化,2019-04-25.
[5]厉庭华,杨庆华,屠晓伟,任彬.基于仓储物流环境的无人叉车室内定位系统研究[J].自动化仪表,2019-02-20.