自动输送是物流仓储作业的关键环节,其范围非常广泛,设备种类也丰富多彩。分布在收货、入库、拣选、配送等多个环节。典型的设备包括各种输送机、提升机、穿梭车。各式各样的自动叉车、AGV等也属于自动输送范围。
在各种输送设备中,自动叉车和AGV当然是未来重要自动化设备之一。自动叉车的历史非常短,它的诞生完全是受AGV的影响。事实上,所谓的自动叉车就是AGV的一种。
有关AGV的应用,可以追溯到1970年代。在德国和日本的物流系统中(主要是制造业)均已经开始应用AGV。开始的AGV主要应用于托盘的搬运,到了2010年前后,随着导航技术的飞速发展,亚马逊推出了的KIVA机器人,这是一种非常灵活的背驮式AGV,并可进行小型化,以适应周转箱之类的单元输送,开启了AGV应用的新的时代。
AGV的发展主要体现在导航技术方面,早的AGV系统主要是以磁力线作为导引的,这一技术到现在仍然在使用。此后,陀螺导航,图像导航也相继被采用。直到90年代中期,以激光导引为代表的新一代导航技术开始应用。激光导航系统借用了卫星导航GPS的基本算法,改变了过去需要预埋导引线的刚性做法,使路线设置和调整仅仅需要在软件上就可以完成,大大方面了实际应用。时间进入到21世纪,新一代的导航技术又有重大突破,这就是所谓自然导航技术。受汽车自动驾驶技术的启发,自然导航依赖的技术仅仅是摄像机和计算机系统,通过安装在设备的上的摄像机,可以获得周边道路的基本情况,从而为完成自动驾驶提供判断条件。自然导航系统彻底舍弃了传统的导航思想--即通过预设路线来获得自动驾驶的输入条件,使AGV的控制已经基本上升到软件控制阶段,接近于人工智能的水平。
图1:具备自然导航的智能叉车系统
1.2 自动存储
典型的自动存储设备莫过于自动化立体库系统(AS/RS),随着物流仓储技术的不断发展,无论是存储形式,还是存储技术都发生了根本性的改变。从存储形式分类,可以分为托盘式存储和箱式存储两大类。每个大类下,又有多种技术应用。
图2 自动存储分类
AS/RS系统的诞生被称为仓储技术的革命性成果,尤其是四向穿梭车的诞生,使得AS/RS技术得到了充分的发挥,在德国,甚至诞生了可自行穿层的蜘蛛型穿梭车。四向穿梭车有两套轮系,可以在水平面内沿着X方向和Y方向两个方向运行,可以适用于任何形状的场地,彻底解决了传统AS/RS对于规范场地的要求。
图3: 四向穿梭车系统
1.3自动拣选
仓储系统的拣选分为“货到人”拣选和“人到货”拣选两大类。所谓“人到货拣选”即货不动人动,拣选人员(也可以是机器人)行进到拣选货位,按照系统要求进行拣选作业,这是一种典型的“人到货”拣选作业。另一种拣选是“货到人”拣选,即人不动货动,自动化系统将货物送到拣选人员面前,由人工完成拣选作业。