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视觉引导下自动化立体仓库管理系统的设计与实现

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随着现代化物流的不断发展，自动化立体仓库系统得到了广泛应用，如大型机械、航空航天、烟草行业、物流行业、机场等行业领域。自动化立体仓库系统不仅能减少人工操作的工作量，而且在恶劣的条件下系统依然能够正常运行，并保障工作人员的人身安全。在以往的系统中不能对目标货物进行精确的定位，从而在取货过程中有时出现未能完成出库作业，本文引入视觉引导的知识对目标货物进行精确定位，得出了较为满意的结果。本文的主要的研究工作如下： 首先，重点介绍了基于视觉引导的自动化立体仓库系统的基本构成以及平台的搭建。该系统主要包括管理系统、监控系统、通信系统、信息采集系统以及前端执行系统，并对构成平台的主要器件和选型进行了阐述。硬件平台主要由上位机、PLC 控制器、工业相机、货架、行程气缸、滑台等组成，其中型号为DVP32ES200T的台达PLC作为主控制器，迈德威视GIGE高清千兆网口工业相机采集图像。 其次，论文详细设计与实现了自动化立体仓库系统中管理系统部分。该管理系统包括订单管理、入库管理、出库管理、库存管理、基础数据、系统维护等功能模块。通过对管理系统的总体设计和分析，确定选用SQL Server 2008对系统的数据进行存储，用来处理用户订单、货物出入库、职工信息等数据。并对管理系统的主要功能模块进行设计与介绍，从而验证了设计的管理系统对自动化立体仓库系统的货物管理起到较为实际的效果。 然后，论文将视觉引导技术应用于自动化立体仓库系统中。首先阐述了视觉引导技术的基本理论，包括摄像机模型和摄像机标定的知识，摄像机模型采用简化的针孔模型，摄像机标定采用了张正友标定方法。对目标物体的识别与定位进行介绍并对采集的图像进行相应的处理，又对目标物体进行定位识别，从而得出了像素坐标系下目标物体质心所对应的像素坐标。 最后，论文对监控系统的总体设计和主要功能做了详细阐述。本文的监控系统采用 DIAView 组态软件，该组态软件不仅有良好的可视化界面，而且还可以与许多第三方程序接口进行通信。对监控系统进行设计，最后介绍了监控系统的通信问题。监控系统主要包括设备控制模块、设备检测模块、故障诊断与报警模块、数据通信模块。采用OPC使Matlab与组态软件数据通信；监控系统与执行机构之间是通过通信软件COMMGR实现PC机与台达PLC的通信。最后对整个系统进行了调试，达到了预期的结果。

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