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《智能机器人创新设计》课件第2章智能仓储体系架构

发布日期：2026-06-09 09:04:47    已浏览 次    发布者:小编

　　
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　　智能仓储体系架构智慧物流系统：从设计到实现教学内容CONTENTS1智能仓储系统2智能仓储系统架构设计3章节目标1.了解智慧仓储系统；2.掌握智慧仓储系统的组成与构架；3.熟悉智慧仓储系统的设计原则与搭建。4智能仓储系统智能仓储系统是智慧物流系统的核心组成部分。其物流活动包括：运用软件技术、互联网技术、自动分拣技术、光导技术、射频识别(RFID)、声控技术等先进的科技手段；设备对物品的进出库、存储、分拣、包装、配送及其信息进行有效的计划、执行和控制。1.智能仓储系统5一、智能仓储组成要素智能仓储系统主要由识别系统、搬运系统、储存系统、分拣系统以及管理系统五个部分构成：1.智能仓储系统6(1)识别系统识别系统以RFID技术为核心，利用超高频RFID系统雷达反射原理，读写器通过天线向电子标签发出微波查询信号，电子标签被读写器微波能量激活，接收到微波信号后应答并发出带有标签数据信息的回波信号。1.智能仓储系统71.智能仓储系统
　　RFID（RadioFrequencyIdentification无线射频识别）的特点是采用无线电技术实现对静止或移动的物体进行识别，达到确定待识别物体的身份、提取待识别物体特征信息(或标识信息)的目的。8(2)搬运系统搬运系统以自动导引机器人（AutomatedGuidedVehicle，简称AGV）和自主移动机器人（AutonomousMobileRobot，简称AMR）为核心。通过中央系统规划的路线或者自主规划的最优路线来进行货物的搬运，最终实现货物的存放和取出。1.智能仓储系统9(3)存储系统储存系统主要为立体化的货架仓库构成，又称高层货架仓库和自动存取系统AS/RS（AutomaticStorage&RetrievalSystem）。一般采用几层、十几层甚至几十层高的货架存放货物，用自动化物料搬运设备进行货物出库和入库作业。1.智能仓储系统10(4)分拣系统分拣系统主要由码垛机器人组成，码垛机器人能将不同外形尺寸的包装货物整齐地、自动地码（或拆）在托盘上。为充分利用托盘的面积和码堆物料的稳定性，机器人具有物料码垛顺序、排列设定器。根据码垛结构的不同，可以分为多关节型和直角坐标型码垛机器人，或者根据抓具形状的不同可以分为侧夹型、底拖型和线.智能仓储系统智能仓储码垛机器人121.智能仓储系统(5)管理系统仓储管理系统由仓库管理系统（WarehouseManagementSystem，WMS）和仓储控制系统（WarehouseControlSystem，WCS）组成。仓库管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理和即时库存管理等功能的综合信息化管理系统。仓储控制系统有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的仓储信息管理。131.智能仓储系统WMS仓库管理系统WCS仓库控制系统14(5)管理系统仓储控制系统既可以独立执行物流仓储库存操作，也可以实现物流仓储与企业运营、生产、采购、销售智能化集成；仓储控制系统位于仓储管理系统与物流设备之间的中间层，负责协调、调度底层的各种物流设备，使底层物流设备可以执行仓储系统的业务流程，并且这个过程完全是按照程序预先设定的流程执行，是保证整个物流仓储系统正常运转的核心系统。1.智能仓储系统15二、智能仓储系统设计原则实时性、整体性、稳定性、先进性、可扩充和可维护性(1)实时性：采用最先进高速无线网络技术，实现仓库全面实时管理，大幅提升效率与物流效益。(2)整体性：涉及无线设备、数据库前后台，虽物理分离但各有系统支持，设计时需确保整体一致性。(3)稳定性：系统设计时加入错误分析模块校验错误，并优化效率和稳定性，确保系统高速稳定运行，抵御人为与系统随机错误。(4)先进性：融合大数据、物联网、AI、机器人自动化及条码识别技术，实现智能化设计。(5)可扩充和可维护性：智能仓储系统维护占比最大，需提高可扩充性和可维护性。采用结构化模块化架构，预留接口，实现良好维护与扩充。1.智能仓储系统16一、智能仓储系统架构为实现仓储管理中数据信息流与货物流动的时空同步，智能仓储系统架构需强化信息感知、封装、上传、解析及处理，确保信息完整并提升传输、处理能力，同时注重硬件执行控制，实现快速响应与精确执行，使数据与上层业务快速关联，提供有效支持，加速整体业务效率。从架构上，信息采集与通信阶段通过硬件集成高效获取、收集并稳定上传信息。中间处理阶段作为数据逻辑处理核心和算法服务资源池，实现数据处理、融合及事件分析，将原始信息封装为上层应用服务，加速业务衔接、子业务传递及信息共享，以信息流拉动货物流动，促进仓储高效运转，提高效率并降低成本。2.智能仓储系统架构设计172.智能仓储系统架构设计智能仓储系统整体效果图——5台AGV为例智能仓储系统架构图18二、架构设计与搭建①应用层和中间件层的设计应用层和中间件层的设计为软件系统，即仓储控制系统（WCS）和仓储管理系统（WMS），一般情况下WCS集成在WMS之上。WMS管理对货物的流动进行信息管理和控制，WCS对仓储系统中的机器人进行直接的控制，将WMS分配的任务订单利用控制的机器人准确地存储到指定的货架上。整个系统通过TCP/IP网络进行通信。2.智能仓储系统架构设计192.智能仓储系统架构设计物流控制系统结构图20二、架构设计与搭建①应用层和中间件层的设计整个管理系统采用C/S架构，用户使用客户端即可监控查看整个系统。管理系统以数据库为核心，对于设备状态、物料产品的出入库、AGV控制等都是通过将命令数据更新到系统数据库建立的对应数据表中，管理系统对各个表的读取获得命令，下发到各指令表控制设备运行。管理系统可查询数据库中的订单状态、AGV运行状态等数据，从而也更直观的显示在管理系统页面上。2.智能仓储系统架构设计21二、架构设计与搭建②传输层设计传输层的设计主要为系统各部分之间进行通信的链路设计，由客户端、服务端和执行端组成。网络设计采用了无线Wi-Fi的方式进行覆盖，可以容纳众多的移动端，满足数据延迟和通信带宽的需求。传输协议采用MQTT协议，可以更高效地对移动机器人进行数据通信和控制。2.智能仓储系统架构设计222.智能仓储系统架构设计传输层结构设计23二、架构设计与搭建②传输层设计MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport，消息队列遥测传输协议）是基于发布/订阅模式的轻量级通讯协议，构建于TCP/IP上，由IBM于1999年发布。它以极少的代码和有限的带宽，为远程设备提供实时可靠的消息服务，广泛应用于物联网、小型设备及移动应用。2.智能仓储系统架构设计24二、架构设计与搭建③感知层设计感知层设计聚焦于机器人内部状态和外部状态的感知。货物的流动状态与搬运机器人的工作状态直接相关。通过机器人工作状态的感知和监测可以得出货物的流动状态。对机器人状态的感知主要来源于各种传感器，包括RFID读卡器、惯性传感器单元、TOF测距传感器、温度传感器和巡线传感器等。通过这些传感器采集对应的数据，并且结合机器人的传感器融合技术，将感知信息实时地传输到上层中，准确把控仓储中货物流动状态的信息和系统工作状态的信息。2.智能仓储系统架构设计252.智能仓储系统架构设计智能叉车中的传感器AGV中的传感器欢迎探讨!
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