基于大數(shù)據(jù)平臺的物流分揀機構的研發(fā)設計

研究背景

伴隨著物流裝備市場的快速發(fā)展，物流市場的未來將存在著不可預估的可能性。在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的大背景下，許多制造企業(yè)開始以物流端為切入點，對企業(yè)運作進行自動化轉(zhuǎn)型升級，“智能工廠”作為制造業(yè)自動化物流的重要模塊將備受關注。國內(nèi)外市場正逐漸進入高速發(fā)展階段，中國企業(yè)可在此背景下尋找機會，創(chuàng)造新的機遇。

研究概括

分揀設備機械臂的研發(fā)采用的是仿生技術進行設計，依據(jù)手臂的運轉(zhuǎn)機理，研發(fā)出一款具有推理、判斷及使用機械臂自行解決物流分揀中的問題的能力。主要特點表現(xiàn)為：智能化、一體化、層次化、柔性化、社會化。主要智能機理體現(xiàn)為：智能獲取技術、智能傳遞技術、智能處理技術、智能運用技術。可快速實現(xiàn)物流云端的信息采集和整理，解決了運輸終端的分揀、分類、拆包、存儲等多個難題。位于終端的貨物運輸交接過程中通過機械臂進行抓取分類，可根據(jù)前端數(shù)據(jù)庫的信息傳輸，以及終端的物象識別功能，進而精確地進行物流快遞的分揀。

大數(shù)據(jù)平臺

搭建全球化的物流信息平臺，前端采集信息整理后傳遞到云端數(shù)據(jù)庫及終端設備。設備終端的芯片負責數(shù)據(jù)分析處理，此機理模擬人的大腦，利用芯片進行信息存儲、信息識別及信息分析，真正意義上地實現(xiàn)了物流分揀技術的開發(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到工作需求，促使工作流程的格式多樣化，操作更加靈活，進一步提高了分揀效率，解決了現(xiàn)有的物流技術和模式的單一性，突破了不能夠進行多樣化的分揀的關鍵技術。

分揀機構

快速分揀機構：動力裝置、工作臺、機械臂和控制面板。動力裝置屬于整個物流分揀設備的動力總成，負責提供動力輸出;工作臺與控制面板實現(xiàn)了信息化的計算管理，同時控制機械臂的工作運轉(zhuǎn);智能小車：負責運載;機械臂屬于整個分揀設備的主要設備。

PLC控制技術

硬件控制部分：智能小車和機械臂，使用STM32F103ZET6作為主控芯片。在小車的作用下，機械臂的作用發(fā)揮到最大化，實現(xiàn)“定點抓取排放”。智能小車帶有紅外避障模塊、循跡模塊、紅外測距模塊功能，能夠進行智能移動。機械臂硬件部分在建模軟件設計仿生手臂，機械臂設計六個自由度。機械臂的運動由多個180度SG90舵機和360度MG996大扭力舵機進行轉(zhuǎn)動完成，便捷精確地把快件放置到相應的位置。機械臂配備射頻識別模塊對快件信息進行掃描識別，將物品分類放置。

工作流程

通過物象識別技術，將此技術應用到物識物流識別系統(tǒng)當中，在大數(shù)據(jù)的信息庫當中，我們會對物品進行信息采集、儲存、傳輸、反饋。PLC分揀系統(tǒng)的控制器可實現(xiàn)自動化的控制，最后在物流終端的分揀系統(tǒng)進行物象識別時就會得到反饋信息，同時信息將會傳輸?shù)綑C械臂，進行分類、分揀、拆包、存儲的處理。我們以大數(shù)據(jù)搭建全球共享平臺，真正意義上地實現(xiàn)了物流信息的全球化。

總結

便捷高效：在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代，利用PLC技術物流終端分揀設備進行控制，自動化程度較高，可實現(xiàn)工業(yè)與社會之間互聯(lián);準確識別：通過物象信息對物流精準識別，避免人工取件時造成的失誤;數(shù)字化管理：云端搭建信息平臺，可針對物流信息及時進行更新處理。在以大數(shù)據(jù)建設為基礎，互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)動下，傳感器的自動控制推動下，工業(yè)信息化的全球時代將指日可待。

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