机器人在未来包装物流行业的应用。
机械学院机器人专业文逊 86090513
摘要：智能仓库里面货物摆放有条理顺序，货物取存有条不紊，所有运输均由机器人完成。存取搬运货物时，要求效率高、省时、省力。
运输车和仓库机器人之间能够信息交互，这样能够及时完成货物装卸。并且运输车和机器人在指定平台完成货物装卸，全部自动化，无须人的参与。智能仓储不仅有查询、盘点、移位等仓储管理功能，还可以有作业安排、人员分配、拣货路径生成、库龄报警等功能，而且可以通过edi、asn、internet、条码和rfid等技术来提高仓库管理的速度和精确率。
关键词：智能仓库机器人。
一） 包装生产线的自动化。
对于包装行业来说标准化、高速化、自动化和智能化是始终不变的发展趋势，而目前世界上发达国家的包装企业在清洗、干燥、杀菌、充填、灌装、封口、贴标、捆扎、集装等包装机械应用上已经基本达到自动化；在生产线上，达到了只需数量很少人参与的半智能化。例如可乐和啤酒的灌装生产线，瓶子清洗，干燥，杀菌，灌装，封口，贴标，装箱完全自动化，工人只需要监视整个生产线的运转即可。机器人在生产线上的发展应该仍然遵循现有工业机器人的状态，即通过机械手完成一定的工作，能够突破的地方应该是将来生产线更加高速化，而监视工厂生产的不再是人，而是已经高度发展的计算机-也就是智能机器人。
二） 包装物流发展现状。
相对于发展比较完善的包装自动生产线，包装物流在智能化发展上还远远不够。产品从生产线上下来之后，要经历仓储、发货、装箱、运输、卸货、配送中心、订单接收、拣选、发货、装箱、运输、收货、卸货、检验、库存、货架等一系列空间上的转移和停顿。而目前这个过程仍然占用了大量的人力物力。
2.1仓储和配送中心。
整个物资流动过程中，仓储和配送中心出现的非常频繁，所以二者占有非常重要的地位。而事实上二者将占用整个物流1/2的成本。储存是物流的一种运动状态，是商品流转中的一种作业方式。
在这里对物品进行检验、保管、加工、集散、转换运输方式等多种作业。仓库就是储存和保管货物的场所。发展商品、货物的数量和种类越来越多，但是存储的时间却越来越短，而且货品在仓库不只是储存和保管，还有诸如分拣、包装等加工增值过程。
从物流系统的观点来看，仓库的主要功能应当是促使货物更快、更有效地流动，而不仅仅是储存。仓库已经不仅仅是一个储存场所，它已经发展到配送中心、物流中心，不但建筑物的外貌焕然一新，而且内部的空间、设施和货物都发生了根本的变化，更有功能和管理的进化。现代仓库和物流中心已经形成了围绕货物的以存储空间、储存设施设备、人员和作业及管理系统组成的仓储系统，功能也延伸到包括运输、仓储、包装、配送、流通加工和信息等一整套的物流环节。
由于计算机近年来才迅猛发展起来，所以物流过程中对计算机的应用并不完全，也并没有形成一个体系。而机器人的应用就更少了。很多企业的仓储仍然需要由人亲自操作，包括信息录入和拣选，国内的很多公司甚至仍然用笔纸作业。
既增加了人的工作负担，有影响物流速度，还不能达到很好的准确性。即使是一些先进的公司也仍然依赖于人的操作。比如耐克公司：
货件通过接收处，送到托盘存储区或单箱货架区。当货物需补充到分拣区时，从存储区被推出来，进入分拣模块的流动货架或固定货架。 大多数分拣货物进入两列翻板式分拣机，在这里，按订单分拣好，包装后送入两个装运区。
孟菲斯配送中心抛弃了2023年的仓库技术，起用了最新的技术，包括仓库管理系统(wms)的升级和一套新的物料传送处理设备，增加吞吐能力和库存控制能力。同时，该配送中心增加了四个存储区，使得总的存储面积达到了125万平方英尺；增加了一个新的收货系统和另外13英里长的传送带，为了适用大件较重货箱，还增加了一个翻板式分拣机。
采用了实时的仓库管理系统，并使用手持式和车载式无线数据交换器，使得无纸化分拣作业现在成为可能。拣选过程仍有大量人员参与。
2.2 装卸。
配送中心是产品的中转站。仍然要经历收货、检验、接收订单、拣选、发货。尽管装卸过程能够使用机械手协助人来完成，但这个过程同样要用到很多人。
而且一些小件货物必须有人才能搬运。搬运的不足，尤其是方法和设备工具的不足，在我国很普遍，不少企业偏重于依赖廉价的劳动力，普遍采用人力搬运。不注重采用先进的搬运方法，在搬运设备上的投资很少，哪怕一些简单便宜的工具都不配备；人力搬运粗放、低效和野蛮作业，不仅劳动效率极低，也经常造**员的伤害和货物的损坏，有时还会形成恶性循环：
劳动强度大、安全性低及待遇差导致人员流动性大，更不注重方法和设备的投入。 另外，因为厂房狭小，设备陈旧，要改善环境就必须改善设备设施，购买搬运的机械和材料，而公司又不愿投入资金，也会让有些人放弃改进搬运的打算。安全生产系数低，物料进行很多不必要的移动，甚至会发生物料的误用，从而影响工作效率。
在人工搬运还大量存在时，物料搬运系统的设计和改善必需考虑人机工程学的因素。例如，站立搬运操作时，操作者腰部附近20%高度的区域，即手臂自然下垂时前臂的区域是**区域，在这个区域内操作时，操作者不需弯腰或翘脚、登高。因此要考虑工作台面、手推车、搁架高度尽量在此区域；若是以人手进行搬运作业时，腰部以下的高度用于大重物品，腰部以上的高度用于轻小物品，以利于工作效率和人货的双重安全。
没有实现全自动化的物料搬运系统有许多重复性的手工作业，在系统设计和改善时要考虑动作经济原则，尽量降低人体的动作等级、劳动强度。等等因素。
凡是有人参与的工作都具有主观性，因为人会受到自身身体状况的影响，会受到天气状况的影响，作业精度难以保证。人所参与的工作很难保证条理和规整性。而且在物料搬运过程中，常见的安全事故主要有：
设备伤害、扭伤、砸伤、坍塌、**、中毒、触电和灼烫等伤害。并且繁重的脑力和体力劳动对人来说并不应该。所以未来机器人在物流行业比如会取代人的工作。
三） 物流机器人畅想。
首先整个物流过程环环相扣，是一体的。整个仓库相当于一个功能块，收货和发货是两条引线，功能块里面所有操作是封闭性的，只有计算机和机器人进行相关作业。机器人通过***或者磁条对产品进行识别。
每个仓库或者配送中心有负责整个场地的大型计算机，负责接收，查验，拣选，发送货物。这样仓库就需要考虑信息系统。仓库管理系统(warehouse management system, wms)是仓库运作的神经中枢，与良好的作业系统配合，才能完成仓库的各项功能。
基于仓库机器人的wms是仓库各项信息的数据库管理系统，它将仓库主要流程，即收货、存储、拣选和发货等作业采用统一的计算机系统来辅助管理。仓储的高信息传输和处理速度，是因为广泛采用光电扫描技术，采用射频数据通信技术，高效光通讯器件等来实现数据的采集、处理和交换能够在搬运工具与**计算机之间快速进行，使物品的存取和发送情息做到快速、实时、可靠和准确。它不仅有查询、盘点、移位等仓储管理功能，还可以有作业安排、人员分配、拣货路径生成、库龄报警等功能，而且可以通过edi、asn、internet、条码和rfid等技术来提高仓库管理的速度和精确率。
仓库中要存储的每一种货物，即每种sku都分配一定的存储位置（storage location，简称slots）。一个储位可以是任何一种可标识的存储位置，如货架货位、储箱位、堆码存储的地面划定区。货物的特征包括**商、商品特性、规格类别、数量和时间等方面，而影响到它们在储存空间的摆放因素有：
储位单位、储位策略和原则和商品特性等。而这些因素都将由计算机计算并且进行厂区规划设计。货物在库不仅仅要摆放好，还要便于存取、分拣和加工等管理，这些活动在仓库，尤其是流通型仓库即物流中心更多，要求计算机里面录入库存状况、了解货物品质、数量、位置和出入库状况等信息。
仓储设施设备由收发设施设备、储存设备、搬运和输送设备等组成。只要货物不是直接堆码在地上，不是由人力肩扛手捧，就要托盘、货架等储存设备和输送机、笼车、叉车等搬运和输送设备。区别于传统仓库里面叉车，托盘等工具，未来仓库中这些运输设备在中心计算机的指定下能够自主运动，参与取货，存货，也就是轮式或者足式机器人。
3.1到达货物卸货。
到达货物卸货（包含确定运输车辆停靠时间、站台安排、车辆固定措施、车厢密封检查和卸货作业）均由大型计算机（智能机器人）根据订货需求和到货需求进行调度。在收货区的暂存 staging。外观查验 inspection，***或磁条读取。
检查物料的数量和质量是否与货单一致。更新库存记录。还可能有货物的重新包装和整理。
例如普通箱式货物收货后如要托盘货架存储，需要在收货后进行托盘化（托盘包装，即将箱式货物按堆码要求码放在托盘上） 。
3.2入库。
入库是将商品移至存储区、专门作业区或发货区的实际移动过程，包括搬运和放在适当的地方，对直接转运(crossdocking)仓库就是收到的货物转运到发货区。入库货物如存入货架通常称为上架(put-away)。在货物入库之前，必须先确定货物的储位分配，因为储位分配对随后的货物出库速度和成本影响极大 。
3.3拣选。
拣选是将一种或多种存储货物取出，按顾客要求整理组合，包括拆包或再包装等的一系列作业，也称为理货。拣选按货物大小分为整托盘拣货、按箱拣货和单件拣货（拆箱拣货），货物越小，则拣货成本越高。对机器人来说，拣选要考虑的主要问题是确定拣货批量、拣货路径和分拣整理问题（batching, routing, sorting）。
拣选要根据顾客的订单要求、货物类型和作业频度等确定拣货策略和方式。拣选是仓库的一项基本服务，一般占仓库的近一半作业成本。 为了使拣选达到快速准确要求在产品下线的包装中要符合机器人拣选的“机器人工程学”。
3.4检查和装箱。
装箱作业是劳动密集型的工作，顾客订单所要求的每一项货物都必须装入合适的容器（物流箱、托盘、集装箱、车辆等）中，以发运到顾客手中。为保证订单的准确性，发货前必要的检查是必不可少的，这对提高顾客服务水平和减少反向物流与返工都有重要意义。通常顾客希望所订货物装在尽量少的容器中，这就要求同一顾客的货物要集纳，而且装箱方式要有利于空间利用率和货物集纳等。
这需要有相适应的箱体，并且机器人能够自主安排货物对箱体空间的有效利用。
3.5发货。
发货作业包括拣选出的产品在发货区暂存（staging），配货整理后搬运到运输车辆内，机器人要进行发车计划与线路安排，运输车辆停靠时间与站台安排，库存记录的调整和发货记录的检查。机器人通过相关指标评估产品是否需要分类整理和包装作业，如货物放入箱盒等容器中，置于托盘上，捆扎加固，贴发货标签和包装单等。
信息交换总是伴随着仓库的移动和存储功能。信息交互是仓储机器人的核心。仓库作业管理需要时间性强的精确信息，如库存水平、吞吐量、储位信息、进出货信息、空间利用率等。
仓库管理信息系统是仓库信息交换的中枢。由于在仓库运作中误差和差错总是难免的，因此需要定期盘存，以提高信息的准确性。
直接转运，也称交叉转运，它无须存储，直接将刚收到的货物经适当的分类整理转运到发货站台。在仓库中心计算机与其他仓库中心计算机的交流下，货物可以直接转运。纯粹的直接转运消除了入库、存储和拣选作业，但必须有信息系统的支撑。
由于减少了作业时间和成本，并能够提高顾客服务水平，直接转运将会应用越来越广 。仓库机器人可实现：
尽量不设置中间仓库或设置直接转运仓库，使货物能更快、更直接发送到顾客手中。
是采用信息技术，进行预收货（advanced shipping notice，asn预先发货通知）。越来越多的仓库现在都规定没有asn的货物不得卸车。
在收货时尽量完成更多的工作，如预包装、贴条码标签、称重量积等。
按货物发货、拣货和存储要求来安排储位与暂存区，先整理货物再上架。
通过货车计划调度和asn信息，错开收货作业高峰时间，平衡仓库内外资源的使用。
此外，重要的发货策略是单元化、安全装车、自动装车和站台管理等。单元化策略是物流的基本要求，要从初始采购成本、维护成本与要求、搬运难易程度、环境影响、耐用性和对产品的保护等方面考虑合适的单元化方法。装车策略要求从拣货、理货、暂存区、搬运和站台设计等多方面综合考虑来加快装车和安全装车，以及入库车辆的合理调度和信息化措施。
仓储系统中搬运设备是自动化仓库中的重要设备，它们一般是由电力来驱动的，通过中心计算机控制，实现把货物从一处搬到另一处，如自动导引小车和有轨台车等。输送设备也是仓储中不可缺少的设备，它具有把各物流站点衔接起来的作用。常见的输送设备有辊式、链式、轮式、带式、滑板式输送机等多种形式。
机器人导论作业
1.什么是齐次坐标？与直角坐标有何区别？所谓齐次坐标就是将一个原本是n维的向量用一个n 1维向量来表示。区别 二直角坐标 x,y 可表示为齐次坐标，即 hx,hy,h 由此可以看出，一个向量的齐次表示是不唯一的，齐次坐标的h取不同的值都表示的是同一个点，比如齐次坐标 8,4,2 4,2,1 表示的都...
机器人导论作业
学院 化工学院。班级 高分子151 姓名 郝昊昇。学号 151268 对于我们来说机器人并不陌生，因为有好多关于机器人的电影 动画片 漫画 等知名度很高，使得现在社会中不管是小孩就连不识字的老人都知道有那么一种神奇的东西，它能在人们无法适应的恶劣的环境下干活，他能做很多人们做不了的事，甚至有人发出这...
环保机器人未来的机器人作文
在浩瀚的宇宙中，有一个蓝色星球，这就是我们的地球母亲。大家都知道，我们现在的环境受到了严重的污染，如果不改变现状，地球将面临灭亡。所以，我准备发明一种环保机器人。这种机器人只有二三十厘米高，基本呈白色，两个眼珠子特别大，机器人底部有四个轮子，跑起来可是比人类还快呢！环保机器人会把每个角落里的垃圾都吃...