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一种基于图像识别的智能搬运机器人设计

胡安玉龙林森”郑志健高博洋赵文卓刘佩君

（哈尔滨工业大学，哈尔滨，150001）

摘要

摘要

随着机器人技术的快速发展，在仓储运输中机器人发挥着越来越重要的作用，但在作业中，由于货物品类、样

式繁多，使得任务也变得十分复杂，针对此问题，本文通过算法优化、机械整合、路径规划、通信控制，设计了一

款可以通过视觉识别获取信息从而进行物流搬运的智能机器人，使其自主“思考和决断”完成路径规划及反馈输出

控制，并增强整机的稳定性与可扩展性，进一步提高物流运输的准确性与安全性。

关键词：机器人，搬运，图像识别，结构优化，智能，自主导航，数据融合，视觉识别

中图分类号：TP242文献标识码：A

+F+4+4P+++4+4F+P++4++F

0引言3）增强物流搬运机器人的自动化，真正实现高智能

近年来，工业机器人已在各个领域投人使用，尤其化。

是在智能化仓储搬运中被广泛应用。一方面，基于高度4）加快物流搬运机器人来回搬运的速度，提高效率。

集成化及智能化，使工作效率得到大幅提升，另一方面，5）增加视觉系统，实现自主判断，路径优化计算，

有助于降低工人劳动强度，实现降低作业成本及资源优化智能地点对点的精确搬运。

配置，搬运机器人技术的发展，为解决物流行业高度依赖针对机器人搬运过程中出现的一系列问题，本文设

人工及高峰期作业能力受限等问题找到新的发展方向。计了一种基于视觉引导的新型智能搬运机器人，其结合

目前货物搬运主要分为人工搬运、半自动设备搬运激光辅助+视觉引导、智能通信反馈、分段抓取理念，各

和全自动智能搬运三种模式，人工搬运作为最常见的一环节之间相互协作实现对搬运目标的精准定位及抓取，

种模式，其在速度、效率、成本及精细度上都低于机器使其最大程度地满足各类物品的搬运任务。

人搬运，因此正逐步被智能化的设备所取代。仓储物流1搬运机器人机械结构

机器人的应用，实现了全自主的货物抓取、搬运、码垛1.1整机设计理念及模型

等操作，根据场景及功能划分为：AGV机器人、码垛机本文基于现有的信息平台和实际需求，充分考虑各

器人、分栋机器人、AMR机器人、RGV穿梭车等五大类。种因素对结构的影响，从实际需求出发，设计了一款具

虽然搬运机器人技术正在逐渐成熟，但在物流行业备环境感知、路径规划、自主控制和通信互联能力的搬

中，由于搬运场地、任务、完成度及搬运的物品形状、尺运机器人，可实现在特定的空间内进行自主工作。

寸各异，这对搬运机器人的自适应性提出了更多要求，经整体设计上，将搬运机器人各运动单元进行模块化

研究分析，目前物流搬运机器人仍有瓶颈问题有待解决。处理，增加硬件设备和深化信息调度，配备完整的驱动

1）扩大物流搬运机器人的适应性，使抓取高度和角器、输送机、环境感知模块等相关部件，建立能准确反

度更加可变。映搬运机器人整体性能的模型，如图1所示，使其在整个

2）实现物流搬运机器人的多功能化，使其能够运输运动过程中实现自动化、智能化、可视化，以提高物品

不同形状、不同重量的货物。搬运的便捷性、精准性和功能性[2。

本文获2022年大学生创新创业训练计划项目支持，项目编号2022F0785。

*通讯作者。

32I机器人技术与应用2025·1

技术应用Techniqueandapplication

图3升降支撑框架