码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策

【摘要】随着科技的飞速发展，自动化技术也日渐成熟。作为自动化领域的一个分支，机器人技术将会成为各国高技术产业发展的重要依托。随之，码垛机器人技术便应运而生。因此，本文作者对码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策这个主题进行相应的探讨。

【关键词】码垛机器人；研究；应用现状；问题；对策

随着社会经济日益发展，人们对产品质量的要求不断增加。加上工业不断发展，机器人加工自然便成为了一种最具潜力而又最有效的加工方法。更重要的是，它还能在危险而又恶劣的环境下工作。码垛机器人技术是机器人技术中的一种。但就码垛机器人技术的研究来看，我国远远落后于发达国家，还处于初步探索阶段。因此，本文作者从码垛机器人的研究以及应用现状出发，对它存在的问题以及一些有效的对策给与了分析。

一、国内外码垛机器人的研究与应用现状

简单来说，码垛机器人就是一类工业机器人。在工业生产过程中，它能够执行大批量工件以及包装件方面的很多任务，比如，获取、搬运、码垛、拆垛。同时，它也是一种云集很多学科为一体的高新机电产品。比如，智能技术、机械、信息。对于码垛机器人来说，它在很多方面都具有潜在的优势。比如，降低工业生的成本、提高劳动生产效率。一是：国外码垛机器人的研究以及应用现状。国外是在20世纪60年代开始了对工业机器人的研究和应用。在研究方面，随着工业机器人技术日趋成熟，码垛机器人出现了。对于它的研究，很多发达国家都取得了一定的成就，比如，美国、日本。日本和瑞典是最早将工业机器热恩技术应用到码放与搬运的两个国家。随着机器人技术研究的步伐不断加快，很多发达国家开始在包装码垛机器人方面进行了大量的研究，并相继研制出自己的码垛机器人。比如，德国的KUKA系列。在应用现状方面，码垛机器人纷纷被应用到工业生产中。总的来说，首先，在发达国家中，码垛机器人本身开始采用新的结构，控制系统的性能也优于过去，融入了很多高新技术。此外，码垛机器人在很多行业广泛被应用。比如，物流、包装、化工、医药。从某种意义上，国外的码垛机器人已经使相应的生产能力以及企业经济效益得到了极大地提高。二是：国内码垛机器人的研究与应用现状。我国是在20世纪70年代开始研究和应用工业机器人的。但由于受到很多因素的阻碍，我国工业机器人的发展速度一直很缓慢，研究和应用方面的水平根本没法国外相比。码垛机器人技术是在改革开放以后才得到了迅速发展。在研究现状方面，我国研发的码垛机器人主要有关节型、直角坐标型两种。这两种类型的码垛机器人相比，关节型比直角坐标型更具优势。同时，科学家们纷纷对码垛机器人进行完善，并研制新型的工业码垛机器人。在应用现状方面，我国码垛设备以及机器人的使用并不像国外那么畅通无阻，受到了一些因素的限制。比如，劳动力廉价、科研人才短缺。所以，对于码垛机器人的应用，也只是在一些大型知名企业中被应用。同时，在我国，码垛机器人主要应用于生产量和劳动强度比较大而工伤事故率又高的企业。比如，烟草、食品、物流。

二、码垛机器人存在的问题以及对策

从某种意义上说，在码垛机器人研究和应用方面，国外取得了令人瞩目的成绩，我国在近几年也有一定的进展，但它依然存在一些问题，需要采取一些可行的措施对它进行完善。相应地，玛多机器人技术已经成为当下讨论的人们话题之一。而采取行之有效的策略来解决这些存在的问题已经成为迫在眉睫的事情。

一是：对于码垛机器人来说，它存在的问题不是单一的。第一、码垛机器人的能力是很有限的，适应能力也需要进一步提高。码垛机器人的工作能力是和它自身的灵活性、工作的空间、机械结构息息相关的。由于码垛机器人有着笨重而复杂的机械结构，它的灵活性能和工作空间也相继降低了很多。进而，给工业生产的工作效率带来了阻碍。同时，码垛机器人对现代化生产的特点很难适应。它不能对产品或包装件的类型、参数频繁发生变化进行快速的识别。换句话说，对于环境和生产对象的迅速变化，玛多机器人根本无法适应。第二、码垛机器人的智能化程度很有限，可靠性和稳定性还有待提高。在新时代下的工业生产中，需要机器人本身具有智能功能很多方面的特点。比如，警示、监控、诊断。而码垛机器人并不完全具有这些功能。此外，在工业生产中，玛多机器人只是完成一些简单的工作。但随着工业生产速度不断加快，需要频繁重复抓取、搬运、码放得动作，玛多机器人必须具有相应的可靠性以及稳定性，才不会出现误差的情况。当然，除了这些以外，还存在一些其它方面的问题。比如，玛多机器人的成本高而种类又繁多。二是：关于解决码垛机器人存在问题的策略。首先，在机械结构方面，对玛多机器人进行模块化和可重构化的优化设计。码垛机器人不再使用过去的并联平行四边形结构，而是使用集成式模块化的关节驱动系统。以此，来使码垛机器人笨重而复杂的结构得以简化。其次，需要采用多传感器融合技术，比如，温湿度、触觉传感器，使工业生产周围的环境以及目标对象得以建模和决策控制。通过这样的策略，来使码垛机器人的适应能力得以提高。比如，识别度得到提高，能够测量三维参数。最后，对码垛机器人的硬件和软件体系予以改善。比如，系列化、通用化、标准化。通过这样的改进，来降低码垛机器人的成本费用。很显然，除了上面这些以外，还有一些其它方面的策略。比如，对于生产微小型产品的包装码垛能力的提高，比如，药品，需要研发新的并联码垛机器人，让它和串联玛多机器人串并联工作。以此，来实现包装码垛的高速化。

总之，对于码垛机器人来说，虽然国内外正处在不同的阶段，国外处于推广阶段，国内还处于自主研发的初步阶段，但从长远来看，它具有很好的发展前景。同时，随着码垛机器人技术日渐成熟，它不仅将会被应用到更多的领域，实现它的价值，还是科技史上一次质的飞跃。

参考文献

[1]王亭岭，王彩玲，马景义，刘国良，牛军.码垛机器人在饲料工业的研究及应用[J].饲料工业，2013，11：11-14.

[2]李晓刚，刘晋浩.码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策[J].包装工程，2011，03：96-102.

[3]孙浩.码垛机器人的设计与研究[D].山东理工大学，2013.