РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ УМНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СКЛАДОМ

Данное исследование рассматривает интеграцию мобильного робота TurtleBot3 Waffle Pi в логистику складских операций, подчеркивая его роль в повышении операционной эффективности и снижении затрат. В центре внимания исследования находится разработка навигационного алгоритма на языке Python, использующего LIDAR для автономной навигации, дополненного новаторской стратегией позиционирования. Это позволяет роботу точно перемещаться в пределах заранее определенной воображаемой сетки, оптимизируя рабочий процесс, минимизируя ошибки и сокращая операционные расходы. Введено в эксплуатацию специально разработанное подъемное устройство, изготовленное с помощью 3D-печати, чтобы улучшить обращение с паллетами, что демонстрирует синергию механических инноваций и робототехники. Интеграция с контроллерами Wiren Board 7 обеспечивает бесперебойную работу, которая дополнительно усиливается подключением робота к системе Honeywell Experion PKS через технологию OPC UA. Это подключение подчеркивает способность робота интегрироваться в существующие промышленные контрольные системы, предлагая масштабируемое решение для модернизации операций на складах. Сосредоточив внимание на логистическом секторе Казахстана, применение таких технологий демонстрирует значительный потенциал для повышения операционной эффективности и конкурентоспособности на национальном уровне. Исследование подчеркивает критическую роль робототехники и продвинутых систем управления в логистике, выступая за дальнейшее технологическое развитие для поддержки экономического роста и устойчивости.

1. Weiwei Z. & Ying C. (2020) Intelligent Technology Related to Warehousing and Distribution in Intelligent Logistics. 2020 International Conference on Wireless Communications and Smart Grid (ICWCSG), pp. 175–177. https://doi.org/10.1109/ICWCSG50807.2020.00046.

2. Žunić E., Delalić S., Hodžić K., Beširević A. & Hindija H. (2018) Smart Warehouse Management System Concept with Implementation. 14th Symposium on Neural Networks and Applications (NEUREL), pp. 1–5. https://doi.org/10.1109/NEUREL.2018.8587004.

3. Kodithuwakku P.I.E., Wijayanayake A.N. & Kavirathna C.A. (2022) Impact of Warehouse Management Factors on Performance Improvement of 3rd Party Logistics Industry. 2022 International Research Conference on Smart Computing and Systems Engineering (SCSE), no. 5, pp. 276–281. https://doi.org/10.1109/SCSE56529.2022.9905116.

4. Jose J., Samhitha B.K., Maheswari M., Selvi M. & Mana S.C. (2021) IoT based Smart Warehouse and Crop Monitoring System. 2021 5th International Conference on Trends in Electronics and Informatics (ICOEI), pp. 473–476. https://doi.org/10.1109/ICOEI51242.2021.9453029.

5. Ranjith V., Sriravinaa E.N., Subashree S. & Raguvaran K. (2023) Development of IoT Enabled Vegetable Stockpile Warehouse Monitoring System to Support Farmers. 2023 International Conference on Sustainable Computing and Smart Systems (ICSCSS), pp. 1006–1013. https://doi.org/10.1109/ICSCSS57650.2023.10169370.

6. Osupile K., Yahya A. & Samikannu R. (2022) A Review on Agriculture Monitoring Systems using Internet of Things (IoT). 2022 International Conference on Applied Artificial Intelligence and Computing (ICAAIC), pp. 1565–1572. https://doi.org/10.1109/ICAAIC53929.2022.9792979.

7. Bukhamseen A., Alabdullah M., Bin Gaufan K. & Mysorewala M. (2023) A Warehouse Storage and Retrieval System Using IoT and Autonomous Vehicle. 2023 9th International Conference on Automation, Robotics and Applications (ICARA), pp. 346–350. https://doi.org/10.1109/ICARA56516.2023.10125658.

8. Özbaran C., Dilibal S. & Sungur G. (2020) Mechatronic System Design of a Smart Mobile Warehouse Robot for Automated Storage/Retrieval Systems. 2020 Innovations in Intelligent Systems and Applications Conference (ASYU), pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/ASYU50717.2020.9259882.

9. Shiva Shankar R., Devareddi R., Mahesh G. & MNSSVKR Gupta V. (2022) Develop a Smart Data Warehouse for Auto Spare Parts Autonomous Dispensing and Rack Restoration by Using IoT with DDS Protocol. Singapore: Springer Nature Singapore. Computer Networks, Big Data and IoT: Proceedings of ICCBI 2021, pp. 879–895.

10. Lee Y., Kim J., Lee H. & Moon K. (2017) IoT-based data transmitting system using a UWB and RFID system in smart warehouse. 2017 Ninth International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), pp. 545–547. https://doi.org/10.1109/ICUFN.2017.7993846.

11. Silapunt R., Panpanyatep W. & Boonsothonsatit G. (2022) Design and Development of the Smart Object for the IoT-enabled Smart Warehouse. 2022 International Electrical Engineering Congress (iEECON), pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/iEECON53204.2022.9741566.

12. Bernardini F., Motroni,A., Nepa P., Buffi A. & Tellini B. (2020) SAR-based Localization of UHF-RFID Tags in Smart Warehouses. 2020 5th International Conference on Smart and Sustainable Technologies (SpliTech), pp. 1–6. https://doi.org/10.23919/SpliTech49282.2020.9243755.

13. Øvsthus Ø., Robsrud D.N., Muggerud L., Amendola J., Cenkeramaddi L. R., Tyapin I. & Jha A. (2023) Mobile Robotic Manipulator Based Autonomous Warehouse Operations. 2023 11th International Conference on Control, Mechatronics and Automation (ICCMA), pp. 278–283. https://doi.org/ 10.1109/ICCMA59762.2023.10374743.

14. Motroni A. & Buffi A. (2023) RFID Robots and Vehicles for Item Inventory and Localization. 2023 17th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), pp. 1–5. https://doi.org/10.23919/EuCAP57121.2023.10133127.

15. Shamsfakhr F., Macii D., Fontanelli D., Motroni A., Nepa P., Palopoli L. & Buffi A. (2022) RFIDbased robot localisation: an unconstrained optimisation problem by exploiting RSSI. 2022 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/ I2MTC48687.2022.9806604.

16. Bernardini F., Motroni A., Nepa P., Tripicchio P., Buffi A. & Del Col L. (2021) The MONITOR Project: RFID-based Robots enabling real-time inventory and localization in warehouses and retail areas. 2021 6th International Conference on Smart and Sustainable Technologies (SpliTech), pp. 1–6. https://doi.org/10.23919/SpliTech52315.2021.9566352.

17. Cecchi G., Alice Buffi A.M., Nepa P., D’Avella S., Tripicchio P., Unetti M., Col L.D. & Salvatore A. (2023) The MONITOR Robot with UHF-RFID Rotating Antennas enhancing Indoor Tag Localization. 2023 8th International Conference on Smart and Sustainable Technologies (SpliTech), pp. 1–6. https://doi.org/10.23919/SpliTech58164.2023.10193453.

18. Bernardini F., Motroni A., Buffi A., Nepa P., Tripicchio P., D’Avella S., Col L.D. & Salvatore A. (2022) Retail Robots with UHF-RFID Moving Antennas enabling 3D Localization. 2022 IEEE 12th International Conference on RFID Technology and Applications (RFID-TA), pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/RFID-TA54958.2022.9924120.

19. Sanchez O.T., Raposo D., Rodrigues A., Boavida F., Marculescu R., Chen K. & Sá Silva J. (2023) An IIoT-Based Approach to the Integrated Management of Machinery in the Construction Industry. IEEE Access, 11, pp. 6331–6350. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3236254.

20. Li Z., Li W. & Jiang L. (2015) Research on the task assignment problem of warehouse robots in the smart warehouse. 12th International Symposium on Operations Research and its Applications in Engineering, Technology and Management (ISORA 2015), pp. 1–5. https://doi.org/10.1049/cp.2015.0605.