本文主要介绍了简易智能仓储机器人的设计。智能仓储机器人是我所在实习公司——京东，实现智能物流的一个关键一环。在京东仓库里，智能仓储机器人能跟随工作人员拣货，并在装满了货物以后自动的返回打包区，整个过程无需人工操作，看起来像一个可以自由行走的机器人。经过在东京实习的这段时间以来，我对这种智能仓储机器人很感兴趣，本论文就是在这个想法的基础之上，提出了一套基于单片机的简易智能机器人的设计，这种机器人以单片机为接收信号和下达命令的中心，配合上合适的硬件设备，以期实现设计出来的机器人能够自动搬运物品。
目录
引言 1
一、系统的简介 2
（一）研究背景及意义 2
（二）本文主要研究内容 3
二、系统的简介 3
（一）系统的概述 3
（二）系统的要求 3
（三）系统的主要模块 4
（四）系统的电路图 7
三、系统软件的设计 8
（一）主程序流程图 8
（二）电子罗盘流程图 9
（三）电机驱动流程图 10
（四）串口模块流程图 10
（二）部分源程序 11
四、自动搬运小车与上位机的联合调试 12
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
在这段时间里，我所实习的公司是京东。刚刚过去的京东物流大会吸引了众多物流行业的人事，作为电商界的翘楚，京东提出的智能物流成为最近以来众人讨论的焦点。智能物流中一个关键的一环——智能仓储机器人技术成为热门话题。随着电子商务的发展，广大市场对于商品配送、仓储等方面的需求也越来越高。仓储运输是对于每一个物流公司都是重要的流程之一，仓储运输方面的效率和水平、是否实现明细的系统管理、是否能够有效提升周转效率等要素对实现物流的发展起着至关重要的作用。同时仓储配送的效率也关系着电商企业的生存与发展。
本论文就是在京东智能仓储机器人的基础之上，提出了一套基于单片机的简易智能机器人的设计，这种机器人以单片机为接收信号和下达命令的中心，配合上合适的硬件设备，以期实现设计出来的机器人能够自动搬运物品。
一、系统的简介
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（一）研究背景及意义
在以往的物流作业中，人力搬运消耗时间比较长，工作人员的工作强度比较大，同时人力分拣效率相对比较低、错误率相对而言较高，不能满足基本电子物流作业种类多、量少的特征。另外，新兴的社会劳动力对于即单调、又辛苦的筛选工作基本不感兴趣，再加上我国人口老龄化迅速的加深，劳动力的成本不断提高，迫使物流公司急切的需求智能化的物流设备，使用自动化技术，提高电子商务物流分拣、搬运商品的能力。
自动导引小车（Automated Guided VehicIe，AGV）是一种用于物品搬运、并且使用自动化装置的搬运机器人，以往的自动导引小车多为牵引式、叉车式之类，体积比较大，占用的车道较宽，不是能够很好适应现在物流仓库的环境。以往的搬运机器人需要依靠地面铺的设导引带，在仓储环境或者是仓储工序发生变化时，很难能够立即达到相应的性能要求。
现代物流系统是以传统的物流系统为基础，以先进的科学理论和现代科学技术为支撑的物流系统。它要求搬运机器人能够通过感知得到周边环境信息作出实时连续的动态决策，能够在行进过程中进行自动路径选择和控制，并且能够长距离运输、任意地点的运输等特点。
所以，智能仓储搬运机器人的使用有利于降低物流分拣的成本，减少工作人员的投入，改善物流管理，降低货物运输损伤的概率，可以提高物流的分拣效率，促进物流行业的发展。此外，智能仓储搬运机器人的相关开发技术还可用于其他方面，包括:物料处理领域、酒店搬货领域、军事以及危险场所领域等。所以，设计一种应用于物流行业的智能仓储搬运机器人具有很高的社会贡献以及自身的能力。
沈阳新松公司在杭州举办的第十二届中国工业博览会上，向现场的观众展示了使用惯性导引技术的AGV新型小车，为AGV导引方式打开了新的篇章。近几年，随着物流方面需求智能机器人进行工作。2015年，沈阳新松有限公司成功研发了运用于智能物流行业的仓储机器人，可以举起接近1000多公斤的货物，它可以把货架举起并送到指定的位置，也能够潜伏至货架底部，进行搬运，为物流的运输提高成倍的订单处理效率。
2016年，京东在双十一以及618使用了智能搬运机器人如图11所示，机器人的外形跟扫地机器人有点相似，但是他的承重能力可达300公斤以上，可以在货物在库房内的搬运，通过调节系统程序可灵活改变行动路径，可实现自动躲避障碍以及自动规划路径等功能。11月底，苏宁也推出了自己的智能机器人，以此提高物流分拣环节的效率。
图11 京东搬运机器人
（二）本文主要研究内容
本文主要以职能仓储搬运机器人作为本文的研究对象，从电子商业物流配送行业的需求出发，设计出了一款实用智能代替人工的一种仓储搬运机器人的控制系统。首先，根据机器人系统需求分析，完成了智能仓储搬运机器人控制系统以及总体方案设计；根据控制系统的总体方案，对硬件部分进行设计；之后，再完成流程图的设计。
二、系统的简介
（一）系统的概述
控制系统主要是由单片机主控模块、电机驱动模块、电子罗盘模块、无线串口通讯模块、码盘测速模块五个部分的电路组成。并且以单片机为控制核心的测控仪，用单片机完成接收信号和下达命令的操作。电子罗盘用来采集机器人行动的路线，然后将路线转变成电子信号传输给单片机；单片机通过无线串口将电子信号传达到上位机，由上位机判断路线与设定路线是否符合，然后将信息再转达到单片机，由单片机继续下达命令。码盘的主要功能是测定行驶距离，从而确定机器人所处的位置。此系统不仅操作简单，而且不需要人工控制，自动化程度高。
（二）系统的要求
本文通过单片机为接受信号与下达命令的中心部件控制整个控制器，在上位机设定了适合智能仓储机器人最佳行动路线与搬运货物动作步骤以后。首先上位机确定简易智能仓储机器人行动是否开始。开始以后，电子罗盘用来采集机器人行动的路线，然后将设计好的路线转换成电子信号再传输给单片机，单片机通过无线串口将电子信号传送到上位机，再由上位机判断路线与设定的路线是否符合，然后将信息再转达到单片机，由单片机控制机器人是否要对正在行驶的路线做出改变。由码盘的测定行驶距离，从而确定机器人所处的坐标，达到指定坐标后，再由单片机下达命令让机器人搬运货物。

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