物流機(jī)器人是現(xiàn)代物流行業(yè)中逐步取代人力的一種新興自動化搬運(yùn)工具,地面控制系統(tǒng)則是其之所以能夠自動化的核心組件。本文旨在研究與實(shí)現(xiàn)物流機(jī)器人地面控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),主要從以下三個部分進(jìn)行研究闡述,單機(jī)器人行為控制、多機(jī)器人集群控制以及任務(wù)間調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法。單機(jī)器人控制主要講述兩個關(guān)鍵技術(shù),一是單機(jī)器人運(yùn)行所需的地圖設(shè)計及相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過逐步的抽象設(shè)計達(dá)到現(xiàn)實(shí)到抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn);二是路徑規(guī)劃,使用一種基于貪婪策略的改進(jìn)型Dijkstra算法來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人點(diǎn)到點(diǎn)的路徑規(guī)劃功能。多機(jī)器人集群控制主要講述三個關(guān)鍵技術(shù),一是多機(jī)器人集群行動控制策略,使用排它鎖機(jī)制來保證多個機(jī)器人在同一時間內(nèi)不會發(fā)生碰撞;二是降低機(jī)器人交通等待時間策略,通過選擇重疊度最低的路徑來盡可能降低多個機(jī)器人出現(xiàn)在同一道路上的概率;三是死鎖預(yù)防策略,通過強(qiáng)制性的閉環(huán)路徑地圖設(shè)計來降低發(fā)生死鎖的概率。任務(wù)間調(diào)度主要講述了兩個關(guān)鍵技術(shù),一是倉庫區(qū)域調(diào)度,通過貨位自動分級和貨位自動調(diào)度來實(shí)現(xiàn);二是訂單合并,通過貨物種類的合并實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人運(yùn)輸效率的提高。最后論文分別通過仿真環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境給出了各個部分的相關(guān)測試數(shù)據(jù)說明了實(shí)現(xiàn)的實(shí)際效果。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP242
【部分圖文】：

圖 1-1 亞馬遜自動化倉庫（左）與亞馬遜 Kiva機(jī)器人（右）圖中可以看出，Kiva 機(jī)器人先行駛至貨架的正下方，然后通過中間的機(jī)貨架托起，再搬運(yùn)至指定的地點(diǎn)，由此可見亞馬遜 Kiva 機(jī)器人的主要工輸倉庫內(nèi)部的貨架，這部分工作內(nèi)容能夠?qū)}庫內(nèi)部工作任務(wù)中最繁重解放出來，讓人類能夠更專注于倉庫中其它非體力勞動型任務(wù)。馬遜 Kiva 倉庫物流機(jī)器人系統(tǒng)也由此給行業(yè)帶來了一個全新的“貨到人式，完全顛覆了傳統(tǒng)的“人找貨”模式，由此進(jìn)行簡單的優(yōu)劣分析[8]：點(diǎn)：．倉儲運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，因?yàn)闄C(jī)器人系統(tǒng)能夠以非常快的速度告訴機(jī)器人貨物人能夠保證無差錯的執(zhí)行，提高倉儲揀選效率；．節(jié)省倉儲人力成本，因?yàn)闄C(jī)器人直接代替了倉儲過程中最繁重的體力勞的人力資源可以進(jìn)行更輕松的工作；

第二章 系統(tǒng)架構(gòu)概述本章節(jié)主要概述了整體機(jī)器人系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成及整體流程，該大系統(tǒng)中的地統(tǒng)即為本論文的主要研究對象，并在本章節(jié)中對地面控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的與流程描述。 整體系統(tǒng)概述.1 系統(tǒng)背景介紹1．倉庫場地介紹倉庫場地為類似如前文所示的亞馬遜電商類倉庫，占地五千至一萬平方不等庫，至少達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 21072-2007 附錄中一星標(biāo)準(zhǔn)倉庫 [12]。2．機(jī)器人及配套貨架介紹統(tǒng)配套的機(jī)器人為類叉車式機(jī)器人，長寬小于 1 米，高 2 米，載重 50 千克。種非常常見的 2米長，0.6 米款，2 米高的貨架，貨架不可移動。

圖 2-2 機(jī)器人整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖倉庫管理系統(tǒng)，一般情況下屬于企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)的一部分，主要負(fù)責(zé)管理倉庫存放的物品以及倉庫物品出入庫調(diào)度，可獨(dú)立運(yùn)作也可配合其它平臺如電商平臺倉庫管理系統(tǒng)在本論文討論的范圍內(nèi)的主要工作任務(wù)是產(chǎn)生出入庫調(diào)度訂單任務(wù)，傳統(tǒng)的倉庫管理系統(tǒng)所產(chǎn)生的出入庫調(diào)度訂單任務(wù)是由人來執(zhí)行，在本文中則這些任務(wù)交由機(jī)器人來執(zhí)行。機(jī)器人個體，主要作用是代替人類進(jìn)行體力勞動，也是出入口調(diào)度訂單任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行者。在本論文中這些機(jī)器人個體被抽象為一類任務(wù)執(zhí)行對象，只討論任務(wù)的完成情況而無需對其具體工作流程及內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。這些機(jī)器人個體在本論文中定義為：一種無自主復(fù)雜行為控制的遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人，只能感知自身的基本狀態(tài)以及執(zhí)行基本的機(jī)械動作。機(jī)器人地面控制系統(tǒng)，本論文的主要描述對象，在以上兩者中起著承上啟下的地位，主要作用是接收來自倉庫管理系統(tǒng)的出入庫調(diào)度訂單任務(wù)，將這些任務(wù)分解成適
【參考文獻(xiàn)】

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2 ;Geek+機(jī)器人系統(tǒng)在唯品會倉庫中的應(yīng)用[J];智能機(jī)器人;2017年03期

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6 劉進(jìn)平;;配送中心揀貨路徑與儲位分配策略仿真分析[J];計算機(jī)仿真;2015年04期

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8 蘇益超;翁迅;蘇志遠(yuǎn);李忠明;;面向物流AGV的電子地圖系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];物流科技;2013年12期

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10 ;KIVA Systems創(chuàng)新的倉儲物流管理系統(tǒng)[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2012年05期

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2 孫奇;AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

3 張燕;倉庫設(shè)施布置和貨位優(yōu)化問題研究[D];北京物資學(xué)院;2011年

本文編號：2835938