當前,冷鏈物流作為保障食品和民生安全的重要手段,已深度融入各產業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)中。面對日趨增加的冷鏈疏運量,天津港股份公司與國際物流公司聯合開展“冷鏈貨物非接觸式智能搬運系統(tǒng)關鍵技術”的研究,研究項目中多項技術為國內外同行業(yè)首創(chuàng),對促進口岸進口冷鏈物流基地貨物搬運自動化、智能化具有引領意義。
此項技術以“人、貨無接觸”、減少人工成本、提升冷鏈貨物倉庫作業(yè)效率為研究目標,分別從卸貨區(qū)的自動化拆裝箱取貨技術、靜置區(qū)的碼垛機器人設計和多貨型堆碼算法研究,以及冷庫區(qū)的高架倉庫遠程操作叉車存取技術三個方面關鍵技術入手,實現自動化取貨、智能化堆碼和無人化搬運三個主要環(huán)節(jié)的自動化系統(tǒng)建設。研究并設計實現了一套冷鏈貨物非接觸式智能搬運作業(yè)系統(tǒng)的完整解決方案,促進冷鏈行業(yè)貨物裝卸工藝設備技術升級,降低冷鏈貨物作業(yè)疫情防控風險,提高搬運作業(yè)效率和自動化智能化水平。
該技術研究團隊成功研發(fā)了低溫復雜環(huán)境下盒裝貨物自動化拆裝箱系統(tǒng)集成無線遙控、智能相機和消殺裝置三大技術模塊,末端執(zhí)行器采用真空吸附技術,利用麥克納姆輪驅動,結合機器視覺實現低溫環(huán)境下高效作業(yè)。針對冷庫碼垛機器人如何實現多貨型堆碼的問題,研究團隊對碼垛規(guī)劃任務進行拆解,構建了多約束非線性組合最優(yōu)化模型,利用強化學習求解方案實現了碼垛機器人智能化、無人化作業(yè)。此外,研究團隊還成功開發(fā)了冷庫超高位叉車無人駕駛系統(tǒng)。通過使用5G網絡和多接入邊緣計算手段,實現了系統(tǒng)數據實時傳輸。采用機器視覺對影像數據智能分析,結合遠程控制算法和高位叉車遠程監(jiān)控管理系統(tǒng),實現了超高位叉車冷庫遠程操控作業(yè),解決了17.5米高位叉車低溫復雜環(huán)境無人駕駛難題。
該技術榮獲2022年度中國港口協會科技進步一等獎,在國際上首次提出并實現了傳統(tǒng)冷庫條件下,全流程自動化搬運系統(tǒng)改造整體解決方案,為行業(yè)技術革新提供了“津港樣板”。在技術研發(fā)中,共申請受理實用新型專利10項,現已全部獲得授權,申請受理發(fā)明專利2項,完成軟件著作權登記1項,發(fā)表論文3篇。目前,該技術成果已應用于天津港國際物流冷鏈基地?;貎纫褜崿F5G信號全覆蓋,自動化拆裝箱、消殺、碼垛機器人堆拆碼、叉車遠程操控系統(tǒng)等設備運行狀態(tài)良好,拆裝箱作業(yè)質量進一步提高,系統(tǒng)作業(yè)整體效率提升50%。