程樂平?李歡

摘要：隨著科學技術的不斷發(fā)展更新，智能化產(chǎn)品在生產(chǎn)生活中也得到了廣泛的應用，而隨著5G時代的到來，人工智能也逐漸走進人們的生活。其中與人們生活密切相關的物流行業(yè)也在不斷走向智能化，特別是在物流倉儲行業(yè)，機器人的應用不僅提高了工作效率，降低了人力成本，還極大地改善了工作環(huán)境，提升了工作質(zhì)量。然而，隨著技術的不斷發(fā)展和應用的不斷深化，機器人技術也面臨著許多挑戰(zhàn)和問題。對機器人技術的應用與發(fā)展進行了研究。

關鍵詞：智能化；機器人技術；智能倉儲管理；物流發(fā)展

一、前言

隨著電子商務的不斷發(fā)展壯大，倉庫儲存物資的數(shù)量大大增加，搬運人手不足，貨物繁雜而且積壓很多，這對于物流行業(yè)來說成了一大難題。如果遇到體積大、重量大的貨物，對于物流工作人員來說又是一個棘手的問題。人工智能機器人的出現(xiàn)很好地解決了這一問題。大量的機器人“進倉”工作不僅可以減輕工作人員的搬運壓力，還能大大提高分揀、打印單據(jù)等環(huán)節(jié)的工作效率，使物流產(chǎn)業(yè)可以為客戶提供更快捷優(yōu)質(zhì)的服務。因為有了前兩代機器人的基礎，第三代倉儲機器人已經(jīng)發(fā)展到更高的水平，在物品打包、分揀等流程中，形成了一套完整的流水作業(yè)，它的自動導航系統(tǒng)，使得三代機器人在倉儲中運行得行云流水。

二、倉儲物流機器人技術的發(fā)展與革新

隨著時代的發(fā)展，科研技術人員不斷研發(fā)倉儲物流機器人，使其在倉中作業(yè)時能發(fā)揮更大的作用，不斷提高其使用效率。初代倉儲物流機器人的使用，推動了倉儲物流由人力勞動轉(zhuǎn)為人工智能自動化，很好地解決了物品傳送不方便的問題，提高了流水作業(yè)人員的工作效率。而隨著物流貨運的不斷增多，初代機器人的基本功能已經(jīng)不能滿足倉儲物流的需要，所以科研人員又在原有技術的基礎上，研發(fā)出通過電磁或光學自動引導的裝置，這種裝置被稱為自動導引車，它可以由工作人員在電腦上發(fā)出指令，機器人在接收到不同的指令后，對相對應的物品進行搬運，如果在搬運過程中遇到障礙，它還可以自動繞過，避開障礙，按照相應的路徑前進，很好地將各種貨物有序分揀、搬運，大大提高了工作效率，有效地減輕了工作人員搬運貨物的壓力，但美中不足的是這些指令還需要工人親自操作才可完成。

而隨著人工智能漸入人們的視線，倉儲物流機器人又有了進一步的更新?lián)Q代，它可以實現(xiàn)全智能模式，機械手、機械臂等視覺、智能系統(tǒng)的出現(xiàn)，完全替代了人工運行的環(huán)節(jié)，人與機器人智能溝通，只需經(jīng)過簡單對話，它就能按照相應的指令去運行。不同的機器人還有不同的任務，有的搬運，有的分揀，分工明確。此外，最新的三代機器人還安裝了自動導航系統(tǒng)，即使穿梭在很多的貨架中間，也能如魚得水，行動自如；當機器人電量不足時，它也能自動歸位到充電樁處進行充電，整個運行過程實現(xiàn)了全自動化，保證了整個物流系統(tǒng)運行的安全、順暢[1]。

三、我國倉儲物流機器人技術的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科技的不斷發(fā)展，實體購物漸漸淡出人們的生活，電商行業(yè)飛速成長，為了給用戶帶來更好的體驗，難免會加劇倉儲物流的工作負荷。當前，我國的部分物流公司在末端配送機器人、商品分揀機器人、物件運輸機器人等智能系統(tǒng)的開發(fā)與研究上取得了很大的進步，在實際應用上已經(jīng)取得了成功，這不僅為消費者帶來更好的服務，還大大降低了物流公司的運營成本。倉儲物流機器人分工明確，各有各的任務。分揀機器人，顧名思義，其主要任務就是分揀貨物，當其接收到系統(tǒng)派發(fā)的訂單后，能夠迅速準確地找到貨物的位置，通過其自身配備的定位系統(tǒng)，選擇一條最優(yōu)的到達路線，拿到指定的商品后原路返回，送到打包臺，此時分揀機器人的任務完成，等待著下一個配送訂單指令的發(fā)出。分揀機器人的應用，很好地解決了在尋找大量貨物時人手不足的問題，同時也解決了人工搬運大型重物不方便的問題，極大地提高了倉儲的分揀效率。分揀機器人任務完成后，打包機器人接過貨物，將物品進行打包裝袋，再由傳送帶送至下一個流程。除了分揀機器人、打包機器人外，末端配送機器人在整個物流環(huán)節(jié)，發(fā)揮著不可或缺的作用。末端配送機器人所應用的自主感知、智能識別、自動規(guī)劃路線等高新技術，在日常物品配送的過程中發(fā)揮著巨大的作用，有效地緩解了配送人員短缺的問題。末端配送機器人的工作模式和配送快遞人員的工作方式大致相同，從接收訂單到選擇方便、快捷的配送路線，最后將快件安全送到客戶手中進行簽收，可以縮短配送時間，減輕配送人員運輸?shù)膲毫?。雖然這還未在我國大部分物流產(chǎn)業(yè)得以應用，但這項技術的模型已經(jīng)初步形成，并逐漸走向成熟。我們相信，經(jīng)過科研人員不斷的研發(fā)和實操實驗，一定會在倉儲物流中應用一套完善的智能化設備[2]。

日常的生產(chǎn)生活中，經(jīng)常會遇到體積大、重量大的貨物影響著物流工作人員的正常工作，在搬運、分揀、運輸、配送等環(huán)節(jié)都十分不方便，所以一些物流企業(yè)就研究出一種適合搬運的機器人來替代人工操作。這種搬運機器人無論是在搬運重物還是運行速度上，都遠遠超出人力操作范圍，即使是超過兩千斤的重物，也能行動自如，其運行速度可超過3600m/h，如同沒有負重。搬運機器人在運行時，會在系統(tǒng)設置的最低電量消耗完之前，自動回歸到相應充電倉進行充電，同時充電的速度也不會太慢，不會耽誤后續(xù)的搬運工作。在倉儲物流產(chǎn)業(yè)不斷壯大的同時，倉儲物流機器人也會隨之不斷更新、發(fā)展，國家也會將這些科研成果大量應用到實際工作中，不斷提高我國倉儲物流產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益和工作效率。

四、智能倉儲物流機器人的技術應用

在倉儲物流的實際操作中，每一個環(huán)節(jié)都大不相同，每個倉庫的整體構(gòu)造和作業(yè)內(nèi)容都存在一定的差異性，所以，要在整個物流環(huán)節(jié)實現(xiàn)完全的機器人管理模式，還需要不斷進行技術更新，而對于我國來說，接觸倉儲物流智能化還比較晚，整個流程的技術還不太完善，還需要不斷努力鉆研，不斷完善。按照不同種類的機器人在倉儲物流的每個環(huán)節(jié)功能的不同，將其分為搬運、拆垛、碼垛、揀選、分揀機器人，統(tǒng)稱為智能倉儲機器人。

而經(jīng)常出現(xiàn)在倉儲物流中的AGV，其專業(yè)名稱叫做自主移動作業(yè)機器人，它的無軌導航技術已經(jīng)達到爐火純青的階段，主要依靠的是機器人內(nèi)外部安裝的智能傳感器，加上2D激光、IMU、視覺多傳感器等技術加以輔助，完全摒棄了過去還需要在地面上做標記的習慣。從機器人接收到信號的那一刻起，其會在系統(tǒng)中找到相對應貨物的準確方位，導航系統(tǒng)會給它規(guī)劃出一條既快又便捷的道路，使其心無旁騖地向著目標前進。即使在工作時出現(xiàn)電量不足的問題，其他AGV機器人也會接替完成工作，而達到閾值的機器人會自動回到充電倉充電。即使是在搬運大型貨物時，在多個機器人共同協(xié)作的情況下，其運行速度也可達到5400m/h，還可以根據(jù)不同物流企業(yè)的實際情況進行修改，更好地適應企業(yè)內(nèi)部的發(fā)展和需求。智能感應器的應用就像是倉儲機器人的另一雙眼睛，讓其即使在黑暗中行進也不會發(fā)生碰撞[3]。所以，自主移動機器人在倉儲物流中的廣泛應用，滿足了大部分企業(yè)的需求，為物流行業(yè)的發(fā)展提供了便利的條件。

物流倉儲行業(yè)對精確度和效率的要求極高，機器人技術的應用日益廣泛。它們以極高的效率、出色的精確度和無與倫比的耐力，將原本需要大量人力完成的工作，轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊牧鞒?。而這種轉(zhuǎn)變，既體現(xiàn)在倉儲物流過程中的各個環(huán)節(jié)，也體現(xiàn)在從宏觀到微觀的各個層面。首先，在宏觀層面，機器人技術的應用使得物流倉儲過程能夠以前所未有的效率運行。因為機器人能夠不間斷地工作，而且工作效率和質(zhì)量始終保持在一致的水平。舉例來說，自主移動作業(yè)機器人（AGV）可以無休止地在倉庫中穿梭，將貨物從一處搬到另一處。無人機則能快速地送達貨物，大幅縮短了配送時間。其次，在微觀層面，機器人技術的應用也讓物流倉儲過程中的細節(jié)得到了優(yōu)化。例如，協(xié)作型機器人能夠配合工人進行商品的揀選和包裝，提高了這些需要精細操作的環(huán)節(jié)的效率和準確度。同時，這些機器人還能夠通過學習和優(yōu)化，持續(xù)改善其工作方式，以適應不斷變化的需求。在效果上，機器人技術的應用不僅提高了物流倉儲的效率，還降低了人為錯誤，減少了人力需求，提升了客戶滿意度。而隨著技術的進步，我們有理由期待，機器人技術在物流倉儲中的應用將更加深入，其效果也將更加顯著[4]。

五、智能倉儲物流機器人系統(tǒng)設計

在實際應用的過程中，不斷修改、提升倉儲機器人的實用性能，以此滿足物流系統(tǒng)的各種需要。目前，我國大多數(shù)物流企業(yè)使用的智能系統(tǒng)大概由以下四個系統(tǒng)組成：視頻監(jiān)控單元、貨架單元、AGV、門控單元。視頻監(jiān)控單元通過計算機設置的指定算法，能夠準確識別鎖定目標貨物所在的位置和周圍的路況，并且能夠很好地排除行走途中的障礙；貨架單元通過智能感知器的設置，能夠確切找到目標貨物所在的貨架，查看貨物是否還有足夠的庫存，并提醒及時進行貨物補充；AGV，即人們常說的自主移動作業(yè)機器人，其通過自身攜帶的智能感應系統(tǒng)和導航系統(tǒng)，獨立完成貨物的搬運工作；門控單元安裝有專門的聯(lián)動控制器，與視頻監(jiān)控單元的圖像識別相互作用，缺一不可。綜合控制單元在整個系統(tǒng)中擔任一個“領導者”的職位，通過無線網(wǎng)絡將各個單元串聯(lián)起來，當接收到物流任務時，由綜合控制系統(tǒng)下達指令，各分控單元根據(jù)自己的職責，開始有序進行自己部分的工作，互相作用，共同完成這一任務，每一個單元都是不可或缺的一部分。整個智能系統(tǒng)的應用，為倉儲物流的不斷更新發(fā)展提供了更多的可能性。

六、智能倉儲物流機器人技術的未來展望

隨著科學技術不斷的更新?lián)Q代，人工智能被越來越多地應用到生產(chǎn)生活中，例如，生活中常見的智能語音助手“小愛同學”“小度小度”等。隨著5G時代的到來，無人駕駛車也開始走進人們的視線，新的時代，整個世界都趨向于智能化，所以，倉儲物流的智能化在未來的發(fā)展是非常有前景的。

（一）減少智能倉儲物流系統(tǒng)的經(jīng)費使用

隨著越來越多的物流企業(yè)開始使用智能倉儲系統(tǒng)，大量智能機器人的投入使用，對不同工種的機器人也進行了分工，這將會給企業(yè)帶來一筆不小的開銷。從智能機器人開始生產(chǎn)的那一刻起，到進入倉儲物流廠房，還有后期的保養(yǎng)維修費用，都會給部分預算不充足的小型物流公司帶來經(jīng)濟壓力[5]。所以，在未來的發(fā)展中，有必要不斷優(yōu)化倉儲物流機器人在生產(chǎn)、運行、維護等方面的支出。此外，對于一些小型物流企業(yè)來說，不斷提升智能倉儲物流機器人的使用效率也是節(jié)省經(jīng)費的一種非常重要的方式，不斷地優(yōu)化，才會有更好的發(fā)展。

（二）培養(yǎng)專業(yè)的智能倉儲物流系統(tǒng)運維人員

隨著倉儲智能物流系統(tǒng)的不斷更新，專業(yè)技術人員的短缺也成了其中的一個問題，這種新型技術對于運維人員有著極高的水平要求，需要熟悉掌握機器人內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，在機器人出現(xiàn)故障的時候，能夠精準判斷出問題所在并提出相應的解決方案[6]。這就需要運維人員熟練掌握熱能、光導、電荷磁等相關的專業(yè)知識，然而，普通的工人已經(jīng)不能滿足這一需求，其或缺乏或不熟悉相關專業(yè)知識，當機器人出現(xiàn)故障的時候束手無策，影響了整個倉儲物流系統(tǒng)的運行。所以，不斷地培養(yǎng)專業(yè)的運維人員、招賢納士，對于智能倉儲物流的發(fā)展是很有必要的。

七、挑戰(zhàn)與問題

目前，作為整個倉儲物流系統(tǒng)最重要的智能倉儲機器人，很難和其他系統(tǒng)建立溝通，一些自動化的設備很難實現(xiàn)，這也是智能化倉儲物流在發(fā)展過程中所面臨的問題，所以，建立一個統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡環(huán)境，就顯得尤為重要，通過對不同的設備設置統(tǒng)一的標準模式，建立聯(lián)系，實現(xiàn)各個系統(tǒng)的統(tǒng)一溝通和管理。

在物流倉儲領域中，機器人技術確實具有革命性的改變，但在實際應用中，仍存在著一些挑戰(zhàn)和問題，需要加以解決。

首先，必須應對的是工作環(huán)境的復雜性。每一個倉庫，甚至每一個貨架，都有其獨特的布局和工作流程。在這樣的環(huán)境中，要讓機器人高效穩(wěn)定地工作，需要進行大量的定制化設計和調(diào)試。這無疑增加了技術應用的難度和成本。

其次，雖然機器人可以大大提高物流倉儲的效率，但同時也可能影響人力資源的使用。如果機器人取代了大量的人工，那么那些原本依賴這些工作的人員將如何應對？這涉及社會責任和道德問題，需要我們慎重考慮。

再次，雖然目前的機器人技術已經(jīng)很先進，但在某些復雜的任務上，仍然無法取代人的靈活性和判斷力。例如，對于復雜的貨物分類和處理，或者對于突發(fā)的異常情況，機器人可能無法很好地處理。因此，如何設計出更智能、更靈活的機器人，是我們需要面對的技術挑戰(zhàn)。

最后，對于新技術的接受程度也是一個重要的問題。一些員工可能會對新技術感到恐懼和排斥，擔心自己的工作會被機器人取代。因此，需要對員工進行適當?shù)呐嘤柡椭笇?，讓其了解和接受新技術，認識到機器人是幫助他們工作的工具，而不是替代他們的競爭者。

八、政策和法規(guī)的建設

隨著技術的不斷發(fā)展和深入應用，政策和法規(guī)的建設是不可或缺的一環(huán)。有效的政策和法規(guī)，不僅可以保障技術的健康發(fā)展，還可以保護消費者和企業(yè)的權(quán)益，促進行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。對于數(shù)據(jù)安全和隱私保護的問題，我們需要建立更加嚴格和完善的法律法規(guī)，規(guī)定數(shù)據(jù)的收集、存儲、使用和傳輸?shù)囊?guī)則，以保護消費者的隱私權(quán)和個人信息安全。同時，還需要加強數(shù)據(jù)安全的技術研發(fā)和應用，例如，使用更安全的加密技術，建立更完善的數(shù)據(jù)安全體系等。技術標準和法規(guī)需要跟上技術發(fā)展的步伐，及時更新和完善相關的標準和法規(guī)。例如，對于無人機和自動駕駛車輛的應用，需要制定明確的操作規(guī)范和安全標準，以保障公眾的安全和權(quán)益。對于人才短缺的問題，需要實施更加積極和有效的人才政策，例如，加強技術教育和培訓，提供更多的學習和實踐機會，吸引和培養(yǎng)更多的人才。

總的來說，政策和法規(guī)的建設，是推動倉儲物流行業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要基礎。需要在法律法規(guī)、技術研發(fā)、人才培養(yǎng)等方面，做出積極和有效的努力，以促進行業(yè)的健康和持續(xù)發(fā)展。

九、結(jié)語

綜上，隨著時代的不斷進步，科學技術的發(fā)展更新，智能倉儲物流機器人在物流產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著極大的作用，已經(jīng)成為不可或缺的一部分。其不僅可以有效地提高工作效率，還能減輕人力搬運的負擔，使整個系統(tǒng)平穩(wěn)、安全地運行，在改變傳統(tǒng)的物流運轉(zhuǎn)方式的同時，也為整個物流行業(yè)的快速發(fā)展打下了堅實的基礎，使我國經(jīng)濟事業(yè)又向前邁出了很大一步。然而，這些智能倉儲機器人技術在我國的物流行業(yè)的發(fā)展還不夠完善，需要不斷地研究、更新。在此發(fā)展過程中，投資費用較大、專業(yè)運維人員短缺都是需要解決的問題和不斷改進的地方，應積極應對，推動倉儲物流行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3]沈博聞，于寧波，劉景泰.倉儲物流機器人集群的智能調(diào)度和路徑規(guī)劃[J].智能系統(tǒng)學報，2014，9（6）：659-664.

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[6]姜偉，杜宇.智能機器人倉儲物流系統(tǒng)設計[J].組合機床與自動化加工技術，2020（5）：164-168.

作者單位：昆侖數(shù)智科技有限責任公司