基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的物流分揀機(jī)構(gòu)的研發(fā)設(shè)計(jì)

研究背景

伴隨著物流裝備市場(chǎng)的快速發(fā)展，物流市場(chǎng)的未來(lái)將存在著不可預(yù)估的可能性。在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大背景下，許多制造企業(yè)開(kāi)始以物流端為切入點(diǎn)，對(duì)企業(yè)運(yùn)作進(jìn)行自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)，“智能工廠”作為制造業(yè)自動(dòng)化物流的重要模塊將備受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)正逐漸進(jìn)入高速發(fā)展階段，中國(guó)企業(yè)可在此背景下尋找機(jī)會(huì)，創(chuàng)造新的機(jī)遇。

研究概括

分揀設(shè)備機(jī)械臂的研發(fā)采用的是仿生技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，依據(jù)手臂的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理，研發(fā)出一款具有推理、判斷及使用機(jī)械臂自行解決物流分揀中的問(wèn)題的能力。主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：智能化、一體化、層次化、柔性化、社會(huì)化。主要智能機(jī)理體現(xiàn)為：智能獲取技術(shù)、智能傳遞技術(shù)、智能處理技術(shù)、智能運(yùn)用技術(shù)?？煽焖賹?shí)現(xiàn)物流云端的信息采集和整理，解決了運(yùn)輸終端的分揀、分類(lèi)、拆包、存儲(chǔ)等多個(gè)難題。位于終端的貨物運(yùn)輸交接過(guò)程中通過(guò)機(jī)械臂進(jìn)行抓取分類(lèi)，可根據(jù)前端數(shù)據(jù)庫(kù)的信息傳輸，以及終端的物象識(shí)別功能，進(jìn)而精確地進(jìn)行物流快遞的分揀。

大數(shù)據(jù)平臺(tái)

搭建全球化的物流信息平臺(tái)，前端采集信息整理后傳遞到云端數(shù)據(jù)庫(kù)及終端設(shè)備。設(shè)備終端的芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析處理，此機(jī)理模擬人的大腦，利用芯片進(jìn)行信息存儲(chǔ)、信息識(shí)別及信息分析，真正意義上地實(shí)現(xiàn)了物流分揀技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)合使用下，能夠更加全面充分地達(dá)到工作需求，促使工作流程的格式多樣化，操作更加靈活，進(jìn)一步提高了分揀效率，解決了現(xiàn)有的物流技術(shù)和模式的單一性，突破了不能夠進(jìn)行多樣化的分揀的關(guān)鍵技術(shù)。

分揀機(jī)構(gòu)

快速分揀機(jī)構(gòu)：動(dòng)力裝置、工作臺(tái)、機(jī)械臂和控制面板。動(dòng)力裝置屬于整個(gè)物流分揀設(shè)備的動(dòng)力總成，負(fù)責(zé)提供動(dòng)力輸出;工作臺(tái)與控制面板實(shí)現(xiàn)了信息化的計(jì)算管理，同時(shí)控制機(jī)械臂的工作運(yùn)轉(zhuǎn);智能小車(chē)：負(fù)責(zé)運(yùn)載;機(jī)械臂屬于整個(gè)分揀設(shè)備的主要設(shè)備。

PLC控制技術(shù)

硬件控制部分：智能小車(chē)和機(jī)械臂，使用STM32F103ZET6作為主控芯片。在小車(chē)的作用下，機(jī)械臂的作用發(fā)揮到最大化，實(shí)現(xiàn)“定點(diǎn)抓取排放”。智能小車(chē)帶有紅外避障模塊、循跡模塊、紅外測(cè)距模塊功能，能夠進(jìn)行智能移動(dòng)。機(jī)械臂硬件部分在建模軟件設(shè)計(jì)仿生手臂，機(jī)械臂設(shè)計(jì)六個(gè)自由度。機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)由多個(gè)180度SG90舵機(jī)和360度MG996大扭力舵機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)完成，便捷精確地把快件放置到相應(yīng)的位置。機(jī)械臂配備射頻識(shí)別模塊對(duì)快件信息進(jìn)行掃描識(shí)別，將物品分類(lèi)放置。

工作流程

通過(guò)物象識(shí)別技術(shù)，將此技術(shù)應(yīng)用到物識(shí)物流識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)中，在大數(shù)據(jù)的信息庫(kù)當(dāng)中，我們會(huì)對(duì)物品進(jìn)行信息采集、儲(chǔ)存、傳輸、反饋。PLC分揀系統(tǒng)的控制器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，最后在物流終端的分揀系統(tǒng)進(jìn)行物象識(shí)別時(shí)就會(huì)得到反饋信息，同時(shí)信息將會(huì)傳輸?shù)綑C(jī)械臂，進(jìn)行分類(lèi)、分揀、拆包、存儲(chǔ)的處理。我們以大數(shù)據(jù)搭建全球共享平臺(tái)，真正意義上地實(shí)現(xiàn)了物流信息的全球化。

總結(jié)

便捷高效：在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，利用PLC技術(shù)物流終端分揀設(shè)備進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度較高，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)與社會(huì)之間互聯(lián);準(zhǔn)確識(shí)別：通過(guò)物象信息對(duì)物流精準(zhǔn)識(shí)別，避免人工取件時(shí)造成的失誤;數(shù)字化管理：云端搭建信息平臺(tái)，可針對(duì)物流信息及時(shí)進(jìn)行更新處理。在以大數(shù)據(jù)建設(shè)為基礎(chǔ)，互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)動(dòng)下，傳感器的自動(dòng)控制推動(dòng)下，工業(yè)信息化的全球時(shí)代將指日可待。

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第一作者：李春陽(yáng)（1998—），黑龍江五常人，現(xiàn)就職于中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司。