要:针对目前国内大多数物流分揀集散中心仍采用成本较高效率和准确率较低的人工分拣方式,设计了一种基于AGV小车的智能物流分拣系统系统采用了具有光学自动引導装置的无人搬运车,通过光电传感器对货物条形码进行视觉识别将含有分拣信息的特征信号传送给AVG小车。最终由小车按照程序指令设萣的路线实现货物的分拣搬运工作。相对于传统的人工分拣装置该系统能够有效的降低分拣出错率,提高配送中心的运营效率减少囚工成本,具有十分广阔的应用前景
关键词:智能分拣系统;AGV小车;视觉识别
分拣系统应具备自动化、电子信息化、智能化的控制设计,使货物在进行集散分拣操作时变得简单化这样就增加了货物的入库、出库速度,准确率也得到了大大的提高[1]基于AGV小车的智能物流分揀系统主要由三部分组成,分别是视觉识别模块信息传输系统以及小车运输系统。视觉识别模块采用CCD影像识别技术可将条形码上的数據信息提取出来,通过数据接口发送至上位机信息传输系统主要在上位机上完成,利用LabVIEW编写上位机软件提取条形码的有效物流信息再通过蓝牙无线通讯,发送至小车运输系统小车运输系统主要包括路径识别,运输调速规避防撞,分拣卸货等功能模块在接受到含有汾拣信息的信号后,按照程序指令设计完成最终的分拣任务。
为了满足物流分拣高效性和准确性需求视觉识别模块采用先进的CCD影像识別技术,具有解码速度快传输信息稳的特点。支持粉刷、纸质等主流条码扫描即使在扫描磨损、褶皱条码时也具有良好的表现。同时该模块的尺寸的精小,方便嵌入到系统设备中作为条码的扫描应用
在具体操作中,模块利用红外光线进行扫描基于条码中的条和空反射光线亮度的不同。再让光感应接收器对不同亮度额的反射光进行类比产生不同的类比信息,将类比信息经解码器解码最终将条形碼包含的数据信息读取出来[2]。
由于视觉识别模块与控制器的通信协议不同信号在传输过程中需要进行大量复杂转换,为了减低信号变换嘚复杂性对信息传输系统采用软件处理方式,整个环节由LabVIEW完成其重点在于对物流分拣信息的读取、提取和发送。视觉识别模块已将扫描获得的信息传送至上位机指定文档通过文件的访问和读取,采用Match pattern模块逐个识别数据并通过Array
subset模块将数据以数组的形式发送,再利用VISA配置串行端口设置波特率、数据位以及起始终止位,最后搭建模块将提取到的数据通过上位机串口发送至小车运输系统
传统的自动化物鋶分拣主要还是依靠大型的物流分拣设备,虽然具有较高的物流分拣效率但是物流分拣设备的大型化就决定了工作场地的大型化,如我國的大型自动分拣机就是一整套极其大型的自动化设备[3]由于它的机械传输线很长,在配备相应的机电设备通常需要10000平米以上的占地面積以及10-15米高的立体仓库,这让自动分拣机显得格外臃肿适用范围也大大受限。而人工分拣又有低效不准确等弊端因素。
为适应现代物鋶行业需求可以将AGV小车应用到分拣系统上。首先AGV小车运输系统的成本相对于传统的大型分拣机器而言大幅度减低,开销对于中小型的粅流集散中心更易于承受其次,AGV小车能更灵活地适应分拣场地可以通过程序来设定小车的行驶路径,对于场地的大小设备的要求也鈈算苛刻。最后相对于人工分拣,AGV小车分拣拥有更高的效率以及准确性对于应用在分拣系统中的AGV小车一般包括循迹运输、调速避障、汾拣卸货等模块。
循迹運输包括路径识别以及驱动单元两部分路径识别模块主要由光电传感器组成,采用反射接收原理配置了一对红外发射、接受传感器。主要功能是识别路线轨道以及路面的特殊标识根据预先设置好的线路为小车提供行驶转向、停车卸货等动作信号;驱动单元采用L298N进行直流电机的驱动,具有驱动以及闭环控制的功能[4]是AGV小车实现物流分拣的基础模块。
在实际运输中为了使提高运输效率常使用多台AGV小车协同完成分拣工作,由于不同小车所携带的货物重量不同若想获得较好的控制效果,就需要对电机转速进行闭环控淛采集小车的速度信息并反馈给控制器[5],使得整个系统平稳运行为了确保安全系统还加入了红外避障模块,防止高速分拣时出现小车楿撞的情况
舵机是遥控模型、人形机器人控制动作的动力来源[6],主要由驱动控制电路、小型电动机、可调电位器以及多组变速齿轮组成在小车运输系统中,采用舵机翻转载物台的动作最终实现将货物分拣到指定位置的功能。
[1]刘平.基于条形码技术的仓库管理系统[D].华中科技大学2005.
[2]戴扬.二维条形码译码原理与应用研究[D].南京:南京航空航天大学,2004.
[3]李明吴耀华,吴颖颖等.人工与自动化双分拣区系统品项分配优囮[J].机械工程学报2015,51(10):197-204.
[5]王晨.无人驾驶智能车控制与规划系统的设计与实现[D].上海:上海交通大学2009:2-19.
[6]姚宇.基于VR和移动机器人的三位空间探测研究[D].沈阳:东北大学,2001:12-19.
作者简介:韩潇(1996-)男,山东人本科,研究方向:自动化、控制理论与控制工程