物流系統(tǒng)包括了物流中的多個環(huán)節(jié)，分揀機(jī)器人主要涉及物流系統(tǒng)的分揀部分。讓分揀機(jī)器人高效進(jìn)行貨物分揀，需要為機(jī)器人規(guī)劃最優(yōu)路徑。

　　倉儲物流機(jī)器人集群的智能調(diào)度和路徑規(guī)劃主要考慮停放位置(空閑或貨架占用)、入貨口、出貨□、縱向道路和橫向道路。每個被2條縱向道路和2條橫向道路圍起來的區(qū)域內(nèi)，有2排停放位置。的長度寬度、貨架和道路的數(shù)量和密度、入貨口出貨口的數(shù)量和位置、訂單的數(shù)量和密度等參數(shù)，都可以根據(jù)具體需要靈活設(shè)定。

　　機(jī)器人的路徑范圍

　　1，傳統(tǒng)性立體倉儲環(huán)境

　　整個系統(tǒng)的外部交互點來自于出入庫請求，智能分揀機(jī)器人代替的是以往分揀員和取貨車駕駛員的工作。收到任務(wù)數(shù)據(jù)后，在后臺貨物數(shù)據(jù)庫檢索貨物是否存在、其對應(yīng)位置。然后調(diào)用機(jī)器人去執(zhí)行相應(yīng)操作，并在操作結(jié)束后給相應(yīng)物流單以記錄和狀態(tài)反饋。

　　分揀操作的動態(tài)規(guī)劃和環(huán)境信息相關(guān)，環(huán)境變量主要有：其他揀選機(jī)器人的當(dāng)前位置和預(yù)計的時空信息、暫存區(qū)的狀態(tài)和位置、倉庫布局形狀等諸多因素。本文會提及這些因素對于揀選機(jī)器人可能造成的影響，并將控制這些因素的變化，在確認(rèn)有可行性的基礎(chǔ)下，主要研究揀選機(jī)器人在單寬度通道倉儲模型下的統(tǒng)一路徑規(guī)劃問題。

　　2，定位

　　仿真系統(tǒng)很容易利用坐標(biāo)系中點的位置的離散型變化模擬機(jī)器人移動，畢竟所有機(jī)器人的移動模式都基于對應(yīng)的動作算法。而現(xiàn)實中給機(jī)器人定位則需要一定方法，常用的方法有zigbee信號定位、GPS定位、紅外識別、聲學(xué)識別等方式。

　　對于本文中仿真系統(tǒng)的應(yīng)用場景，應(yīng)用zigbee或其他通信方式進(jìn)行多點通信定位，或結(jié)合一些其他方式進(jìn)行，例如RFID(射頻識別技術(shù))較為有利，在信號獲取的同時進(jìn)行信號除雜降低噪聲的干擾。GPS定位由于對于室內(nèi)環(huán)境的定位能力較弱、而紅外識別對透明物體無法識別等原因，并不適用，可以結(jié)合聲學(xué)識別等方式進(jìn)行定位和避障，也可以使用地面畫線和節(jié)點光學(xué)條碼等一系列方式進(jìn)行位置信息同步。

　　3，調(diào)度方式(Scheduling method)

　　當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入倉儲空間，勢必會遭遇沖突問題，即兩機(jī)器人預(yù)計在同一時間到達(dá)同一位置，或新的貨物揀選需求出現(xiàn)。我們在此采用非匿名的統(tǒng)一調(diào)度方式來處理這類問題，將所有機(jī)器人的位置數(shù)據(jù)以及任務(wù)數(shù)據(jù)和環(huán)境的時間數(shù)據(jù)與路網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合，進(jìn)行多維度的綜合運籌。

　　4，通信方式(way of communication)

　　鑒于物流揀選機(jī)器人的應(yīng)用場景，有線的通訊方式非常不利于大范圍移動的機(jī)器人的活動，我們需要使用無線通訊方式。而無線通訊常有的信號、糾錯、握手等一系列問題，均可以參照仿照PC上常用的TCP/IP協(xié)議得到解決，借此完成系統(tǒng)中上位機(jī)和下位機(jī)之間的通訊。即首先通過一系列數(shù)據(jù)互通確認(rèn)數(shù)據(jù)連接暢通，其次通過建立通訊和校驗機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的正確傳遞。

　　使用普通的通訊協(xié)議會產(chǎn)生大量輪詢，對整個系統(tǒng)中的通訊芯片的性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量會有很高要求，同時也不能很好的完成需求。因此對于數(shù)據(jù)包的發(fā)送，我們可以借鑒人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制，即僅在與目標(biāo)終端建立連接的發(fā)報端發(fā)送數(shù)據(jù)包。同時建立簽名機(jī)制，為發(fā)報端和終端建立物理地址和虛擬地址的對應(yīng)池。通常可以使用IBM的MQTT協(xié)議，就能初步完成消息發(fā)布與訂閱式的信息傳遞。

　　5，包傳遞(package-swap)

　　即貨物在分揀機(jī)器人之間傳遞的問題。分揀機(jī)器人可以交換貨物一定程度上可以解決分揀機(jī)器人同時空沖突的問題。但由于包傳遞會增加流程中的不穩(wěn)定性、機(jī)器人的設(shè)計難度以及時間上也會有不小損耗，故本文不采用包傳遞模式進(jìn)行算法模型設(shè)計，但此方法也是一種解決方案，故列舉出來以供比較。

　　6，背包容量(Backpack capacity)

　　即一個機(jī)器人能夠裝下多少貨物的問題。通常我們可以以件數(shù)、大小等多種方式控制，混合性倉庫甚至?xí)枰喾N不同分揀機(jī)器人去適配不同類型的貨物，在此我們將問題簡化為同一類型的貨物和分揀機(jī)器人來討論，將背包容量設(shè)置為一常數(shù)b。

　　7，原子性(Atomicity)

　　即操作的顆粒度，通常顆粒度越細(xì)，上位機(jī)計算壓力越大，而優(yōu)化效果越好。在此我們采用單位時間概念，以一車寬為一單位長度n，則車移動n的時間為單位時間t。每一個單位時間我們都假設(shè)能完成通信指令的傳遞。暫時忽略停車和轉(zhuǎn)彎的實際用時。

　　8，倉儲貨架位置(storage rack position)

　　不同的貨架擺放方式也會直接影響到揀選機(jī)器人的效率，本文使用下圖所示的擺放方式進(jìn)行設(shè)計。該方法對于其他路網(wǎng)模型的兼容性較高，研究成果擴(kuò)展性較強(qiáng)，同時該模型可以最大化倉儲空間，也是物流車輛和倉儲快速對接的一種最大化空間利用模型。

　　智能分揀機(jī)器人的路徑如何規(guī)劃

　　分揀機(jī)器人定位：仿真系統(tǒng)很容易利用坐標(biāo)系中點的位置的離散型變化模擬機(jī)器人移動，畢竟所有機(jī)器人的移動模式都基于對應(yīng)的動作算法。而現(xiàn)實中給機(jī)器人定位則需要一定方法，常用的方法有zigbee信號定位、GPS定位、紅外識別、聲學(xué)識別等方式。

　　調(diào)度方式：當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入倉儲空間，勢必會遭遇沖突問題，即兩機(jī)器人預(yù)計在同一時間到達(dá)同一位置，或新的貨物揀選需求出現(xiàn)。我們在此采用非匿名的統(tǒng)一調(diào)度方式來處理這類問題，將所有機(jī)器人的位置數(shù)據(jù)以及任務(wù)數(shù)據(jù)和環(huán)境的時間數(shù)據(jù)與路網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合，進(jìn)行多維度的綜合運籌。

　　通信方式：鑒于物流揀選機(jī)器人的應(yīng)用場景，有線的通訊方式非常不利于大范圍移動的機(jī)器人的活動，我們需要使用無線通訊方式。

　　包傳遞：即貨物在分揀機(jī)器人之間傳遞的問題。分揀機(jī)器人可以交換貨物一定程度上可以解決分揀機(jī)器人同時空沖突的問題。

　　背包容量：即一個機(jī)器人能夠裝下多少貨物的問題。通常我們可以以件數(shù)、大小等多種方式控制，混合性倉庫甚至?xí)枰喾N不同分揀機(jī)器人去適配不同類型的貨物。

　　原子性：即操作的顆粒度，通常顆粒度越細(xì)，上位機(jī)計算壓力越大，而優(yōu)化效果越好。每一個單位時間我們都假設(shè)能完成通信指令的傳遞。暫時忽略停車和轉(zhuǎn)彎的實際用時。

　　倉儲貨架位置：不同的貨架擺放方式也會直接影響到揀選機(jī)器人的效率，該方法對于其他路網(wǎng)模型的兼容性較高，研究成果擴(kuò)展性較強(qiáng)，同時該模型可以最大化倉儲空間，也是物流車輛和倉儲快速對接的一種最大化空間利用模型。

　　以上就是智能分揀機(jī)器人的路徑規(guī)劃全部過程，希望大家可以通過上文提示，根據(jù)自己的分揀任務(wù)合理規(guī)劃路徑，從而達(dá)到高效分揀的效果。如果您對上文的內(nèi)容還是不清楚的話，可以聯(lián)系供應(yīng)商獲取最佳的分揀機(jī)器人路徑規(guī)劃方案。

　　現(xiàn)如今，分揀機(jī)器人已經(jīng)開始取代了部分快遞和倉庫的從業(yè)人員。而在未來的物流系統(tǒng)中，我們或許可以看到只有分揀機(jī)器人工作的倉庫環(huán)境。