随着机器人技术的发展，物流仓储机器人对物流运作模式产生深远影响。我国物流仓储机器人市场处于发展初期阶段，物流仓储机器人成为现代物流的重要部分。我国不少学者进行仓储物流机器人的研究，对蓝牙控制功能仓储物流搬运机器人软硬件进行设计，面对仓储物流码垛机器人进行设计，使机器人快速获取物品坐标。本文集成自动化立体仓库，复合机器人等智能设备，开发总控调度软件，并针对AGV定位不准确问题提出二维码视觉精确定位方法。

一、智能机器人仓储物流系统分析

随着我国物流产业的发展，物流仓储机器人管理系统更加智能化，机器人代替人工作可以节约人力成本[1]。机器人技术广泛应用于仓储运营各环节，构建高效智能的仓储运营模式。科技的进步对传统物流企业提出新的要求，需要利用先进技术改造追求物流系统的快速安全性，中国制造2025中提出推进信息化与工艺化融合战略任务，物流是制造过程的重要部分，电商发展中物流作业工作量大，智能物流系统是解决物流问题的有效措施。

1. 智能物流系统的发展

智能物流是实现物流自动化，利用各类自动导引运输车代替人力实现货物运输，在自动化物流技术、云计算等技术下，智能物流向自执行方向发展，通过信息融合作出优化调整。国外物流系统发展迅速，美国仓库机械信息化水平最高，日本物流仓储系统通过计算机处理控制内部信息，物流系统技术发展中，Lee等人设计物联网IOT的仓储管理系统，利用计算机真及时实现工业4.0的智能物流，提出WMS可提高仓库的生产效率[2]。

我国在七十年代开始研究物流系统，物流系统技术迅速发展。Li Z等人针对智能物流系统调度方法作出的不合理决策，提出多机器人调度机制，针对多任务面临动态客户需求，通过仿真验证算法对仓库中机器人调度问题的求解效果优于遗传算法。Wang yi等人分析电商智能物流配送使用计算机技术，为发展智能物流系统自动化提高劳动生产效率，提出语义网的电商智能物流系统[3]。目前我国电商平台在物流系统投资巨大，京东物流中心超过500个，主要物流设备包括AGV搬运机器人，EDLTA分拣机器人等；菜鸟建立仓储面积1000多万平方米，主流设备包括缓存机器人等；苏宁有8个区域存储中心，60个前端物流中心，主要物流设备有物流机器人，SCS旋转库等。国外针对物流系统智能管理研究，希望利用信息技术优化系统决策，国内许多专家提出物流系统仿真模型，对物流系统车辆调度提出许多算法。

2. 智能机器人仓储系统研究

当今科技发展日新月异，随着智能制造时代的发展，传统生产方式不能满足社会经济发展的需求。我国工业体系逐步完备，如何利用有限的资源为企业创造更大价值是亟待解决的问题。随着社会经济的发展，工厂业务增多，传统仓储不能满足企业的生产需要，必须提高仓储性能与运作效率[4]。智能仓储管理系统非常适用于电商平台，智能仓储是物流行业的重点，对传统仓储系统优化升级具有重要作用。

仓储管理系统更新优化使日常工作流程更加规范，仓储管理系统对检测等工作统筹兼顾，通过及时反馈数据分析生产稳定性，相比传统仓储系统具有很大优势，智能仓储管理系统在更新库存原料信息等方面优势明显。仓储管理系统主要功能是对货物出入库信息处理，可以追踪仓库中各类货物的信息情况，对仓储管理工作实施宏观调控。国外致力于仓储作业核心研究应用，随着计算机的兴起，逐渐应用计算机技术推动仓储行业的发展。发达国家仓储物流行业向智能化发展，美国物流仓储科技水平处于世界领先地位，美国电商公司巨头亚马逊在仓储系统实现智能机器人代替人工配送货物方式，亚马孙有10万多台机器人进行货物配送工作，采用新仓储管理系统后取消人工配送烦琐流程，配送任务执行达到99.99%的正确率。虽然我国仓储业发展起步较晚，但近几年我国仓储管理系统也逐步向自动化发展，着力于提高企业的运作效率，比如，京东亚洲一号仓储的使用将我国仓储管理推向新的高度。

二、智能机器人仓储物流管理系统技术

随着电商的快速发展，智能物流仓储受到人们的关注，物流信息化得到快速发展。物流仓储管理效率直接影响物流链的运转速度，智能化仓储管理需要采用大量信息，仅采用传统人工方式进行信息记录会导致因人为方面因素造成损失，影响物流链的运转情况。要建立智能化管理提高仓库内部工作人员效率，有针对性的对企业成本进行压缩处理。智能机器人仓储关键技术包括Spring框架，SSM框架等，主要物流技术有定位导航与路径规划等。

Spring是轻量级的Java开源框架，可以与其他框架集成，成为广泛使用的轻量级Java EE框架，为使程序更加专注于执行业务逻辑部分开发，Spring框架控制面板反转机制降低代码间的耦合，根据配置文件得到组件间的关系。My Batis是Ap a che的开源项目，J DB C是Java语言编写的类，JDBA提供基准构建高级的接口，Java Web项目开发中JDBC可实现数据持久化，Mybatis避免JDBC代码等，Mybatis可对SQL统一管理，数据库中的记录进行映射处理，避免使用JDBC产生冗余代码。SSM框架是Spring及My Batis框架整合，互联网公司常用SSM框架进行Java Web项目开发，对业务逻辑功能模块影响较低，SSM框架采用将业务逻辑与数据分离方式组织代码，需要优化用户与系统交互时不需对业务逻辑重新编写。

三、智能机器人物流仓储系统设计实现

智能物流是先进的物联网技术，广泛应用于工业包装等环节，精准送达货物是智能物流高效率的关键，仓储物流搬运机器人通过地面导航完成自动搬运工作。仓储物流搬运机器人控制系统各部分研究较为普遍，仓储系统从传统人工仓储发展为自动仓储，企业国际化程度不断提高，企业对可靠自动仓储需求不断扩大，设计智能机器人物流仓储系统对提高物流仓储管理效率，促进物流电商行业发展具有重要意义。

1. 智能机器人仓储物流系统方案

设计智能机器人仓储物流系统方案集成机器人，激光传感器等，视觉系统完成对物料形状位置识别，系统实现齿轮箱的装配拆解工作。智能机器人仓储物流系统包括平台式AGV，双臂机器人等硬件设备。自动化立体仓库是现代生产自动化提高的标志，可实现货物大量存储，设计自动化立体仓库包括出入库平台等，堆垛机升降轴实现沿立体仓库高度方向运动，出入库平台安装货物托盘检测传感器，零件出入库平台设有升降式运输平台。

设计开发自动化立体仓库管理系统具有出入库人工修正，设备状态查询等功能，可以记录设备编码，故障说明等设备故障信息，操作员在记录表中填写排除时间信息，查询结果以列表形式显示在计算机屏幕。平台式AGV实现物品自动化可靠运输，激光SLAM定位导航算法，实现自主行走与避障。复合机器人由移动底盘与关节柔性机械臂组成，融入多样化导航配置等高端技术，可广泛应用于自动化工厂，自动化货物超市等。双臂机器人采用自由度柔性机械臂组成，可实现安全精准定位等配套解决方案，具有视觉识别引导抓取功能，实现对工件的稳定抓取。叉车AGV具有激光导引系统，在线自动充电系统等，控制台是AGV系统的调度管理中心，将指令下发给AGV完成相应任务。

智能机器人仓储物流系统由调度软件与仓库监控软件组成，总控调度软件负责管理设备，完成整体工作流程。系统中设备通过TCP/IP协议通信，使用路由器组建局域网，立体仓库监控软件服务器通过有线方式介入局域网，平台式AGC使用无线方式介入局域网，总控调度软件是系统的核心，控制设备执行相应动作。综合考虑智能机器人仓储物流系统工作流程，进行智能机器人仓储物流系统布局设计，平台式AGV交替工作。设计开发总控调度软件利用C#语言开发，C#语言是NET开发的首选语言。平台式AGV控制包括车辆到目标点的设定复位等，复合机器人包括上下料及卸载动作。

2. 二维码视觉精确定位

设计智能机器人仓储物流系统对移动底盘定位精度要求高，目前移动底盘常用导航方式难以满足需求。研究提出二维码视觉精确定位方法，使摄像头光心与AGV旋转中心重合，通过识别地面二维码将数据反馈给AGV运行控制系统。采用在原二维码基础上加入矩形外轮廓，使用加入矩形外轮廓二维码检测效果好，可以提高边缘检测正确识别率。建立视觉坐标系，图像中心点Simgo坐标为（Sx/2,Sy/2），计算二维码中心点坐标Po(Xo,yo)=Po(x1+x3/2,y1+y3/2)，根据（Δx,Δy）可实现AGV4个方向自由纠偏运动，二维码中心可与视觉图像中心吻合。

旋转处理以中心点为参考点修正，设定Po(xo,yo）为轮廓中心点坐标，根据Po和B点坐标求得A点坐标，计算得出AB点距离，AGV经过视觉位移处理可调节AGV当前位置，保证AGV与其他设备对接可靠稳定。利用齿轮箱模拟装配拆解工作对机器人仓储物流系统验证，实现对齿轮箱拆解装配，设计开发软件经测试显示设备状态，装配模式启动后软件按指定零件出库，通过复合机器人运输到装配台处，成品料盘经复合机器人运输到成品库中。齿轮箱装配拆解按照工艺流程执行，平台式AGV与出入库平台对接验证二维码视觉定位有效性。

四、结语

随着全球经贸的融合，物流仓储结合提高物流效率，物流与仓储运行模式对用户购物体验产生很大的影响，随着购物订单的增加对发货速度提出更高的要求。为提高仓库的运营效率，仅靠人工将耗费大量人力和时间，机器人可代替人工提高仓库货物运营管理效率。信息化时代下，物联网发展为仓储管理带来新的机遇。本文针对集成自动化立体仓库及双臂机器人等智能设备在硬件及软件方面的开发探讨，目的是期望能为仓储管理智能化提供借鉴或方向。