电子发烧友网 > 物联网 > 正文

如何规划分拣机器人的路径

2019年09月29日 10:59 次阅读

物流系统是由物流领域中互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。本文的研究范围在智能物流的仓储与分拣部分。该部分主要由物流公司独立负责,属于人造系统中较为热门且发展迅速的一类。我们在该部分中将设计如何为智能分拣机器人收集信息和进行决策。

传统性立体仓储环境

整个系统的外部交互点来自于出入库请求,智能分拣机器人代替的是以往分拣员和取货车驾驶员的工作。收到任务数据后,在后台货物数据库检索货物是否存在、其对应位置。然后调用机器人去执行相应操作,并在操作结束后给相应物流单以记录和状态反馈。

分拣操作的动态规划和环境信息相关,环境变量主要有:其他拣选机器人的当前位置和预计的时空信息、暂存区的状态和位置、仓库布局形状等诸多因素。本文会提及这些因素对于拣选机器人可能造成的影响,并将控制这些因素的变化,在确认有可行性的基础下,主要研究拣选机器人在单宽度通道仓储模型下的统一路径规划问题。

如何规划分拣机器人的路径

物流仓储模型图

定位(Positioning)

仿真系统很容易利用坐标系中点的位置的离散型变化模拟机器人移动,毕竟所有机器人的移动模式都基于对应的动作算法。而现实中给机器人定位则需要一定方法,常用的方法有zigbee信号定位、GPS定位、红外识别、声学识别等方式。

对于本文中仿真系统的应用场景,应用zigbee或其他通信方式进行多点通信定位,或结合一些其他方式进行,例如RFID射频识别技术)较为有利,在信号获取的同时进行信号除杂降低噪声的干扰。GPS定位由于对于室内环境的定位能力较弱、而红外识别对透明物体无法识别等原因,并不适用,可以结合声学识别等方式进行定位和避障,也可以使用地面画线和节点光学条码等一系列方式进行位置信息同步。

调度方式(Schedulingmethod)

当机器人进入仓储空间,势必会遭遇冲突问题,即两机器人预计在同一时间到达同一位置,或新的货物拣选需求出现。我们在此采用非匿名的统一调度方式来处理这类问题,将所有机器人的位置数据以及任务数据和环境的时间数据与路网状态数据结合,进行多维度的综合运筹。

通信方式(wayofcommunicaTIon)

鉴于物流拣选机器人的应用场景,有线的通讯方式非常不利于大范围移动的机器人的活动,我们需要使用无线通讯方式。而无线通讯常有的信号、纠错、握手等一系列问题,均可以参照仿照PC上常用的TCP/IP协议得到解决,借此完成系统中上位机和下位机之间的通讯。即首先通过一系列数据互通确认数据连接畅通,其次通过建立通讯和校验机制,确保数据的正确传递。

使用普通的通讯协议会产生大量轮询,对整个系统中的通讯芯片的性能和网络质量会有很高要求,同时也不能很好的完成需求。因此对于数据包的发送,我们可以借鉴人工神经网络的机制,即仅在与目标终端建立连接的发报端发送数据包。同时建立签名机制,为发报端和终端建立物理地址和虚拟地址的对应池。通常可以使用IBM的MQTT协议,就能初步完成消息发布与订阅式的信息传递。

包传递(package-swap)

即货物在分拣机器人之间传递的问题。分拣机器人可以交换货物一定程度上可以解决分拣机器人同时空冲突的问题。但由于包传递会增加流程中的不稳定性、机器人的设计难度以及时间上也会有不小损耗,故本文不采用包传递模式进行算法模型设计,但此方法也是一种解决方案,故列举出来以供比较。

背包容量(Backpackcapacity)

即一个机器人能够装下多少货物的问题。通常我们可以以件数、大小等多种方式控制,混合性仓库甚至会需要多种不同分拣机器人去适配不同类型的货物,在此我们将问题简化为同一类型的货物和分拣机器人来讨论,将背包容量设置为一常数b。

原子性(Atomicity)

即操作的颗粒度,通常颗粒度越细,上位机计算压力越大,而优化效果越好。在此我们采用单位时间概念,以一车宽为一单位长度n,则车移动n的时间为单位时间t。每一个单位时间我们都假设能完成通信指令的传递。暂时忽略停车和转弯的实际用时。

仓储货架位置(storagerackposiTIon)

不同的货架摆放方式也会直接影响到拣选机器人的效率,本文使用下图所示的摆放方式进行设计。该方法对于其他路网模型的兼容性较高,研究成果扩展性较强,同时该模型可以最大化仓储空间,也是物流车辆和仓储快速对接的一种最大化空间利用模型。

如今,在仓库里作业的不再是仓库分拣员,而是一个个承载着货架运行的智能仓储机器人。在未来,你能想象几万平米的仓库中不再需要人力作业吗?

来源:智能制造

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播

电子发烧友观察

一线报道 · 深度观察 · 最新资讯
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

AI语音智能机器人开发实战第四期-眼睛灯编码与实现

主题简介及亮点:第四期直播内容是"AI语音识别机器人"眼睛灯编码与实现,通过直接讲解如何编写代码去实现各个子模块的功能。
发烧友学院发表于 2019-02-27 00:00 0次阅读
AI语音智能机器人开发实战第四期-眼睛灯编码与实现

搬运机器人在智能物流中的应用可以带来什么好处

随着我国智能时代的推进,企业自动化、计算机制造集成系统技术的逐步发展、自动化立体仓库以及柔性制造系统....
发表于 2019-09-29 11:03 0次阅读
搬运机器人在智能物流中的应用可以带来什么好处

仓储机器人给仓储物流带来了怎样的改变

仓储机器人的出现,能够解决在整个运作过程中容易出现的大部分问题。
发表于 2019-09-29 10:55 4次阅读
仓储机器人给仓储物流带来了怎样的改变

关于工业机器人教育你了解多少

工业机器人的使用让企业能够更好地掌握生产的节奏,在保证了产品质量的同时,大幅度的减少了员工的劳动负荷....
发表于 2019-09-29 09:25 6次阅读
关于工业机器人教育你了解多少

亚洲将成为世界上最大的工业机器人市场

据国际机器人联合会发布的《全球机器人2019——工业机器人》中称,2019年全球工业机器人出货量42....
发表于 2019-09-29 09:22 20次阅读
亚洲将成为世界上最大的工业机器人市场

工业机器人如何扩大它自身的应用领域

我国作为世界上最大的工业机器人生产国和消费国,工业机器人并没有覆盖到全部的工业生产,只是集中在电器电....
发表于 2019-09-29 09:19 12次阅读
工业机器人如何扩大它自身的应用领域

避障移动控制线跟随机器人的制作

建造自己的传感器比购买传感器要好。我首先制造了一个传感器,但是使发送器和接收器都保持非常靠近,这导致....
发表于 2019-09-28 17:05 124次阅读
避障移动控制线跟随机器人的制作

掌握物联网转型主动权 海尔打造智能+5G智慧园区

在5G技术尚未大规模应用的今天,关于IoT、AI的讨论及场景设定多停留在“概念”层面。而天津海尔洗衣....
发表于 2019-09-28 16:40 118次阅读
掌握物联网转型主动权 海尔打造智能+5G智慧园区

波士顿动力的Spot四足机器人正式面向市场,售价...

相信大家对于波士顿动力的Spot四足机器人印象一定非常深刻,虽然相比科幻电影中还差点意思,但客观来说....
发表于 2019-09-28 08:34 30次阅读
波士顿动力的Spot四足机器人正式面向市场,售价...

新疆地区首次使用第四代Xi达芬奇手术机器人完成手...

第四代Xi达芬奇手术机器人启动仪式于25日下午在乌鲁木齐举行,这是新疆地区首次使用达芬奇Xi手术机器....
发表于 2019-09-28 07:51 69次阅读
新疆地区首次使用第四代Xi达芬奇手术机器人完成手...

AGV停车机器人解决旅客在大兴国际机场的停车问题

9月30日,总投资超过4000亿元人民币的大兴国际机场将正式运营。该机场设置停车楼1处,共4200个....
发表于 2019-09-28 07:38 43次阅读
AGV停车机器人解决旅客在大兴国际机场的停车问题

工业机器人将助力中国航空技术的发展

随着工业机器人在制造业的深入,航空制造领域也将工业机器人引入到生产中,工业机器人的使用弥补了航空制造....
发表于 2019-09-27 16:11 67次阅读
工业机器人将助力中国航空技术的发展

工业机器人技术之碰撞检测系统

随着工业机器人的发展人们对机器人的要求也越来越高,特别是在机器人安全性能方面。最初使用的机器人只能完....
发表于 2019-09-27 16:04 36次阅读
工业机器人技术之碰撞检测系统

对于小企业来说工业机器人能创造什么价值

工业机器人在数十年前就进入到了汽车等行业的工厂,在传统的制造业中只有大型的企业才会使用工业机器人,因....
发表于 2019-09-27 16:04 37次阅读
对于小企业来说工业机器人能创造什么价值

松下将于11月发布Aeolia X系列空调,新增...

近日,松下宣布将于11月发布Aeolia X系列空调,其中将在空调内部填充高浓度的Nanoe-X,并....
发表于 2019-09-27 15:17 113次阅读
松下将于11月发布Aeolia X系列空调,新增...

三星人工智能家庭机器人设计图公布,采用球形设计

据报道,近日三星一款人工智能家庭机器人设计专利外观图公布,采用球形设计,可以进行移动。
发表于 2019-09-27 15:04 153次阅读
三星人工智能家庭机器人设计图公布,采用球形设计

人工智能“文艺工科男”属性将卷起何种新浪潮

业内认为,2017年可称为人工智能AI元年,在此之后仿佛一切都在加速,人工智能领域突破层出不穷,比如....
发表于 2019-09-27 14:57 137次阅读
人工智能“文艺工科男”属性将卷起何种新浪潮

2019“创客中国”人工智能中小企业创新创业大赛...

工业和信息化部、财政部共同主办2019年“创客中国”中小企业创新创业大赛,是促进中小企业健康发展和推....
发表于 2019-09-27 14:49 174次阅读
2019“创客中国”人工智能中小企业创新创业大赛...

聚焦人工智能产业,探索人工智能企业产业化进程中的...

合肥工业大学计算机与信息学院、人工智能学院教授、中国自动化学会机器人竞赛工作委员会委员、安徽省人工智....
发表于 2019-09-27 14:46 190次阅读
聚焦人工智能产业,探索人工智能企业产业化进程中的...

华强北26个5G室外基站建设全部完成,深圳市5G...

昨日,全国首个5G生活体验街区在深圳华强北正式启幕——华强北26个5G室外基站建设全部完成,华强北5....
发表于 2019-09-27 14:39 438次阅读
华强北26个5G室外基站建设全部完成,深圳市5G...

2019中日韩人工智能研讨会在佛山拉开帷幕

朱秀梅指出,工业和信息化部围绕建设人工智能产业生态、推动人工智能和实体经济深度融合的重点任务,在政策....
发表于 2019-09-27 14:23 215次阅读
2019中日韩人工智能研讨会在佛山拉开帷幕

专家学者各抒己见,多方位解读人工智能

论坛上,王飞跃教授就“平行智能与智能产业—新IT和大5G开创的第三轴心新时代”进行主题演讲,提出AI....
发表于 2019-09-27 14:20 211次阅读
专家学者各抒己见,多方位解读人工智能

3D打印四足机器人的制作

 我正在使用Arduino UNO和适用于我的机器人的16通道伺服控制器。您可以在网上轻松找到它们。....
发表于 2019-09-27 11:25 112次阅读
3D打印四足机器人的制作

协作机器人是否能带动机器人产业的发展

不仅在中国,在全世界机器人产业一直都有很强劲的增长趋势。有机构预计,在未来的10年里,工业机器人的市....
发表于 2019-09-27 09:54 43次阅读
协作机器人是否能带动机器人产业的发展

传感器对工业机器人有着不可取代的重要性

传感器是工业机器人的感知系统,是最重要的组成部分之一。多个不同功能的传感器组合在一起,才能为机器人提....
发表于 2019-09-27 09:44 40次阅读
传感器对工业机器人有着不可取代的重要性

工业机器人在未来工厂里地位是怎样的

在不久将来,在工厂的自动化生产线上,大量组装的机器人旁边都会有工人,他们和机器人一起配合,一起完成工....
发表于 2019-09-27 09:44 47次阅读
工业机器人在未来工厂里地位是怎样的

怎样用Android手机制作多功能智能机器人

 有负载 mor可以使用DroidScript添加到此机器人的酷功能,例如 GPS 导航,罗盘方向,....
发表于 2019-09-27 09:07 132次阅读
怎样用Android手机制作多功能智能机器人

基于图像的机器人视觉伺服系统该怎么设计?

  制造出像人一样具有智能的能替代人类劳动的机器人,一直是人类的梦想,人类获取的信息80%以上是通过视觉。因此,在...
发表于 2019-09-27 08:07 40次阅读
基于图像的机器人视觉伺服系统该怎么设计?

工业机器人在未来的发展将越来越重要

自从工业机器人投入到了企业的生产中,很多的企业感受到了工业机器人来来的好处,不仅减低了生产的成本,还....
发表于 2019-09-26 16:19 71次阅读
工业机器人在未来的发展将越来越重要

工业机器人在普及的道路上还很漫长

我们对工业机器人的概念是指面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身....
发表于 2019-09-26 16:06 43次阅读
工业机器人在普及的道路上还很漫长

如何在青少年群体中加快开展人工智能的科普教育?

在徐汇区枫林街道“家门口科学社”,每到寒暑假,科学社开展面向社区青少年的机器人STEM科技营,引导提....
发表于 2019-09-26 16:01 405次阅读
如何在青少年群体中加快开展人工智能的科普教育?

平安校园正向着“智能”的方向突围

在学校原有技防监控系统的基础上,天跃科技结合AI、大数据等技术手段,在学校出入口、主干道、楼主入口设....
发表于 2019-09-26 15:36 121次阅读
平安校园正向着“智能”的方向突围

怎样对FRC机器人进行编程

  通常,无法使用cout或printf查看在标准输出流中放入的任何内容。我强烈建议您使用NetCo....
发表于 2019-09-26 14:42 163次阅读
怎样对FRC机器人进行编程

两轮平衡机器人DIY图解

所有3种芯片上都装有数字运动处理器(DMP)。使用此处理器有很大的优势。它在计算垂直角度(传感器融合....
发表于 2019-09-26 11:00 153次阅读
两轮平衡机器人DIY图解

如何迅速掌握工业机器人的操作和编程

现在很多企业已经大力推行自动化生产,能懂得工业机器人的技术就将会是非常吃香的,工业机器人是一个非常复....
发表于 2019-09-26 09:49 79次阅读
如何迅速掌握工业机器人的操作和编程

未来工业机器人会获得哪些方面的技术突破

工业机器人在不断发展的过程中,人们希望它们可以变得更加自主、灵活,在未来它们可以和人类并肩工作。
发表于 2019-09-26 09:46 43次阅读
未来工业机器人会获得哪些方面的技术突破

工业机器人的视觉系统是由什么组成的

工业机器人的视觉系统主要有模式识别、计数、视觉定位、尺寸测量和外观检测着四大类组成,像是无人驾驶、人....
发表于 2019-09-26 09:41 52次阅读
工业机器人的视觉系统是由什么组成的

工业机器人的应用领域将越来越广泛

百度百科对于工业机器人给出的定于是这样的:工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置....
发表于 2019-09-25 15:52 48次阅读
工业机器人的应用领域将越来越广泛

工业机器人产业即将进入市场爆发期

在国内制造业工业变革的浪潮下,“中国制造2025”的战略出台,推进了以机器人为代表的智能装备制造业的....
发表于 2019-09-25 15:48 102次阅读
工业机器人产业即将进入市场爆发期

工业机器人的发展将会越来越智能

美国新硅谷的机器人公司Robust.AI计划集结了一群人工智能和机器人技术领域的知名人士,合作开发了....
发表于 2019-09-25 15:30 93次阅读
工业机器人的发展将会越来越智能

5G建设情况如何?5G将如何改变生产生活?

智慧银行是5G应用一个缩影,不少业内人士认为,如果说4G改变了生活,那么5G则是改变社会。智慧停车、....
发表于 2019-09-25 11:33 498次阅读
5G建设情况如何?5G将如何改变生产生活?

超出想象的5G多场景落地时,谈5G最先绕不开的必...

据统计,在中国市场上商业发布的5G手机有11款。工信部部长最近也抛出了大部分的手机都是非独立组网(N....
发表于 2019-09-25 11:14 429次阅读
超出想象的5G多场景落地时,谈5G最先绕不开的必...

简易Arduino机器人的制作

  恭喜,现在您已经建立了第一个机器人!它具有基本功能,可以向前,向后,左转和右转。
发表于 2019-09-25 10:31 137次阅读
简易Arduino机器人的制作

为什么一定要大力发展工业机器人产业

我国工业机器人起步于上世纪70年代初,时至今日已经有近五十年的发展历程,我国的工业机器人技术有很多都....
发表于 2019-09-25 09:29 137次阅读
为什么一定要大力发展工业机器人产业

阻抗控制的特点及阻抗控制的实现方法

在阻抗控制的早期,使用了固定增益的PD控制,这种方法实现简单,但在机器人位形、速度变化时无法保持理想....
发表于 2019-09-25 09:28 63次阅读
阻抗控制的特点及阻抗控制的实现方法

我国的工业机器人与国外产品的差距在哪里

在我国工业机器人市场的需求一直在持续增长,但我国的工业机器人的市场却总是被国外的品牌所垄断,最早中国....
发表于 2019-09-25 09:22 130次阅读
我国的工业机器人与国外产品的差距在哪里

机器人阻抗控制概念

先看前辈给的定义,“阻抗控制不直接控制机械臂末端与环境接触力,通过分析‘机械臂末端与环境之间的动态关....
发表于 2019-09-25 09:10 85次阅读
机器人阻抗控制概念

天线近场测试的机器人时代

2011年NIST(美国国家标准与技术研究院,以下简称NIST)科学家开始使用机器人在天线测试领域进....
发表于 2019-09-25 05:14 590次阅读
天线近场测试的机器人时代

全球5G终端设备数量迅速增长,已发布129款

北京时间9月24日消息,GSA近日发布的《2019年9月5G终端报告》显示,全球5G终端设备数量在今....
发表于 2019-09-24 16:59 432次阅读
全球5G终端设备数量迅速增长,已发布129款

工业机器人的视觉市场未来该如何发展

机器人视觉是一项综合技术,是实现工业自动化、工厂智能化的关键零部件之一。现在主要分布在电子制造业、汽....
发表于 2019-09-24 16:10 47次阅读
工业机器人的视觉市场未来该如何发展

工业机器人的广泛应用将给社会带来诸多益处

在国外很多的国家工业机器人的使用比国内要普及的多,最早的机器人取代了不受人们欢迎的工作。机器人接管了....
发表于 2019-09-24 16:02 53次阅读
工业机器人的广泛应用将给社会带来诸多益处

张成奇:人工智能发展与智能物流

他强调,成立物流研究院并不是要找100个人工智能方面的人才来做研究,事实上这样的人才很难找。相反,我....
发表于 2019-09-24 11:39 510次阅读
张成奇:人工智能发展与智能物流

华为为什么要投资类脑人工智能、半导体材料初创公司...

根据查询到的消息,华为投资控股有限公司旗下有多家100%控股子公司,子公司业务涉及实业、农产品、企业....
发表于 2019-09-24 10:24 403次阅读
华为为什么要投资类脑人工智能、半导体材料初创公司...

美国的工业机器人产业是如何发展的

众所周知美国是一个工业大国,科技水平非常的发达,世界上第一台机器人就是美国研制出来的,经过这几十年的....
发表于 2019-09-24 10:03 90次阅读
美国的工业机器人产业是如何发展的

六角机器人DIY图解

 使用wemos D1 mini作为WIFI A P我们可以将串行命令发送到32 CH伺服控制器,并....
发表于 2019-09-24 10:01 151次阅读
六角机器人DIY图解

关于工业机器人的一些入门小知识

工业机器人是现在大热的职业之一,有很多的人都想进入到这个领域,在进入到这个领域之前,先来了解一下有关....
发表于 2019-09-24 09:51 63次阅读
关于工业机器人的一些入门小知识

英伟达英特尔领衔 ABI research预计2...

ABI Research 的第一份报告“云端 AI 芯片:市场前景和供应商定位”表示:云端AI推理和....
发表于 2019-09-24 09:14 2073次阅读
英伟达英特尔领衔 ABI research预计2...

未来的协作机器人会是什么样子的

人工智能与机器人的结合成为今年工博会的讨论热点之一。
发表于 2019-09-23 17:16 123次阅读
未来的协作机器人会是什么样子的

2019EeIE展会11月份登陆“超级会展航母”...

EeIE2019将于11月4-6日在深圳国际会展中心举行。
发表于 2019-09-23 17:11 726次阅读
2019EeIE展会11月份登陆“超级会展航母”...

工业机器人以不同的用途分为不同的种类

科技的发展使得工业机器人的技术也不断的进行研发,为了适应各种不同的工作,工业机器人的种类也是越来越多....
发表于 2019-09-23 16:00 68次阅读
工业机器人以不同的用途分为不同的种类

2019年度最新国产工业机器人的十大排行

工业机器人在全球已经得到了广泛的应用,在我国工业机器人产业在各行各业已经遍地开花。就目前来说,我国的....
发表于 2019-09-23 15:57 199次阅读
2019年度最新国产工业机器人的十大排行

如何利用工业机器人来打造智慧物流中心

为了打造符合未来电力需求的发展,不断提升仓储自动化水平,在广州的中山供电局就与旷视合作,构建了构建电....
发表于 2019-09-23 15:53 98次阅读
如何利用工业机器人来打造智慧物流中心

基于DSP与FPGA的机器人声控系统该怎么设计?

机器人听觉系统主要是对人的声音进行语音识别并做出判断,然后输出相应的动作指令控制头部和手臂的动作,传统的机器人...
发表于 2019-09-20 06:16 43次阅读
基于DSP与FPGA的机器人声控系统该怎么设计?

请问智能机器人红外发送接收电路怎么实现?

智能机器人红外发送接收电路详解
发表于 2019-09-19 09:10 89次阅读
请问智能机器人红外发送接收电路怎么实现?

ATmega32机器人系统电子电路是什么?

解读ATmega32机器人系统电子电路
发表于 2019-09-19 08:33 81次阅读
ATmega32机器人系统电子电路是什么?

DF-1仿人机器人怎么样?

传感器技术是仿人机器人研究的关键技术之一。仿人机器人之所以能在已知或未知的环境中完成一定的作业功能,是因为它能...
发表于 2019-09-18 06:17 138次阅读
DF-1仿人机器人怎么样?

在黑暗里机器人怎么识别人脸?

在当今的机器人领域,基于视觉的人脸面部识别和检测发展得非常之快,并且已经运用于很多领域。 ...
发表于 2019-09-17 09:11 150次阅读
在黑暗里机器人怎么识别人脸?

请问机器人无线遥控接收电路是什么样?

机器人无线遥控接收电路
发表于 2019-09-12 09:12 186次阅读
请问机器人无线遥控接收电路是什么样?

工业机器人控制器有什么功能?

工业机器人控制器功能多任务功能 一台机器人可进行多个任务的操作; ...
发表于 2019-09-12 09:10 100次阅读
工业机器人控制器有什么功能?

什么是ROVER C5 V0501机器人控制系统?

ROVER C5 V0501 机器人控制系统采用国际流行的开放式软硬件平台,配以自主研发的避障控制卡、牵引运动卡及机器...
发表于 2019-09-12 09:00 236次阅读
什么是ROVER C5 V0501机器人控制系统?

人工智能能否取代人类?

为什么大家对这类问题如此感兴趣?这可能要追溯到2016年,AI真正进入到大众视野并引爆媒体的标志性事件,也就是Alp...
发表于 2019-09-11 11:52 386次阅读
人工智能能否取代人类?