基于ROBOTXT快遞存儲車的程序設計

譚宇良+吳何畏

摘要：以ROBOTXT為主控制器，結合慧魚模型，文章采用集選控制的方式組裝了一套快遞存儲車模型。通過程序的設計與調試解決了以下問題：精確定位控制；外召喚信號控制；三軸機械手運動控制；運送控制；傳遞連續控制。該設備可直接用于各地區，存放快遞快捷方便，環保經濟且具有較好的社會推廣價值。

關鍵詞：慧魚模型；ROBOTXT；快遞；自動控制

1 系統控制程序設計

1.1 系統結構和控制要求

根據系統結構和要求，工作流程可大致分為存入快遞和取出快遞兩個部分。開始工作前會進行復位檢測，確保相應元件都在起始位置。

存入快遞時，將快遞放到存入區域，按下存入開關，在傳感器檢測到有快遞的情況下輸送電機正轉將快遞推到夾取平臺，在夾取平臺上的傳感器檢測到快遞后，先是輸送電機反轉回到起始位置，然后機械手動作從原點位置運行至夾取平臺并夾住快遞存入貨位，最后復位到原點。

取出快遞時，按下取出按鍵，用戶輸入相應信息后機械手從原點位置前往對應貨位夾住快遞運至傳送帶，傳送帶上的傳感器響應后機械手放開快遞，傳送帶運轉將快遞運出。

1.2 ROBO的I/O點確定與分配

由前文中系統分析的結論可知約需4個模擬量、8個開關量的輸入和6個開關量的輸出。

ROBOTICSTXT控制板可以通過彩色觸摸屏輕松控制。內置的藍牙與WiFi模塊提供完美的無線連接方式，可以有許多應用。控制板包含眾多接口，其中的USB端口可以連接諸如慧魚USB攝像頭之類的設備。擁有功能強大的處理器，大容量的RAM和Flash存儲空間，和Linux操作系統，保證了ROBOTICSTXT控制板極高的性能，用以控制各種慧魚ROBOTICS模型。集成的MicroSD卡插槽可以提供額外的存儲空間。控制板的5個面都有插槽，同時整體尺寸十分緊湊，極大地節約了空間，可以被安裝于任何慧魚模型。并且其I/O點數滿足系統要求，所以擬選用ROBOTICSTXT控制板。

1.3 外部接線圖設計

通過對控制任務的分析再結合上文的I/O分配，可以設計出ROBOTXT控制系統外部接線圖如圖1所示。

1.4 程序流程

由系統的控制要求可知，該系統存入快遞和取出快遞不會同時運作，所以可得到系統控制程序流程，如圖2所示。

1.5 程序設計

1.5.1 主程序設計

系統根據用戶的操作，判斷流程走向。若是存入快遞操作，則系統調用送貨子程序，快遞到達夾取平臺后輸送機構復位，啟動入庫子程序將快遞存入貨位，最后機械手復位到原點結束一個存入快遞流程。若是取出快遞操作，則系統先調用出庫子程序，然后復位機械手，啟動取出子程序再復位傳送帶將快遞完全取出。具體程序如圖3所示。

1.5.2 子程序設計

（1）復位子程序，整個系統的復位子程序共有4個。復位子程序一是對輸送機構進行復位，即復位到輸送起始位置；復位子程序二是在快遞放入貨位后將機械手夾臂縮回、下降、旋轉，回到原點一，以便下次存入快遞；復位子程序三是快遞出庫時機械手將快遞放到傳送帶之后讓機械手夾臂縮回，回到原點二；復位子程序四是在快遞完全運出后復位傳送帶，即讓傳送帶停止運作。機械手的復位程序如圖4所示。

（2）存入子程序，按下存入開關，在傳感器檢測到有快遞的情況下輸送電機正轉將快遞推到夾取平臺，在夾取平臺上的傳感器檢測到快遞后，先是輸送電機反轉回到起始位置，然后機械手從原點一伸出至夾取平臺夾臂閉合夾住快遞，機械手縮回、升高、旋轉、伸出、夾臂打開將快遞存入貨位，最后回到原點一。

（3）取出子程序，得到取出指令后，系統開始響應。機械手從原點二開始動作，動作順序依次為升高、旋轉、伸出、夾臂閉合、縮回、旋轉、下降、伸出、夾臂張開將快遞放于傳送帶上，傳送帶上的傳感器檢測到快遞后開始運作，將快遞完全運出。

2 結語

（1）對于快遞公司，隨著網購市場的快速發展、國內人力成本的持續攀升，以人力為主體的快遞公司幾乎都面臨著物流“最后一公里”的瓶頸問題。有人估算，如果物流公司將現在的點對點投送改為分區集中投送，快遞員投遞效率至少可以從平均60件/天提升到200件/天。也有人估算，快遞自提模式至少能為快遞公司增效45%。所以，就目前的校園投送問題、貨到付款造成的派送延時問題、收件人不在家的無效投送及二次投送問題等，自提模式無疑是最好最直接的解決方案，多功能運取機因其在境外市場的成熟運作自然成為一個備受關注的智能化解決方案。

（2）中國人口紅利并未完全消失，社會效率方面國內可再開發資源較多，“最后一公里”解決方案尚有多種途徑可以深挖，而多功能運取機就是其中最具潛力的方案。

（3）目前許多小區物業己成為默認的郵件代收人，可以作為服務，但無形中卻增加了物業的工作量及連帶的責任與糾紛。多功能運取機就能解決這些問題，甚至還能帶來一定的場租收益。

（4）成本相對于傳統快遞存取站點稍高，隨著我國機械制造技術的發展，成本會越來越低，性價比越來越高。

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