當前，冷鏈物流作為保障食品和民生安全的重要手段，已深度融入各產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)中。面對日趨增加的冷鏈疏運量，天津港股份公司與國際物流公司聯(lián)合開展“冷鏈貨物非接觸式智能搬運系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”的研究，研究項目中多項技術(shù)為國內(nèi)外同行業(yè)首創(chuàng)，對促進口岸進口冷鏈物流基地貨物搬運自動化、智能化具有引領(lǐng)意義。
此項技術(shù)以“人、貨無接觸”、減少人工成本、提升冷鏈貨物倉庫作業(yè)效率為研究目標，分別從卸貨區(qū)的自動化拆裝箱取貨技術(shù)、靜置區(qū)的碼垛機器人設(shè)計和多貨型堆碼算法研究，以及冷庫區(qū)的高架倉庫遠程操作叉車存取技術(shù)三個方面關(guān)鍵技術(shù)入手，實現(xiàn)自動化取貨、智能化堆碼和無人化搬運三個主要環(huán)節(jié)的自動化系統(tǒng)建設(shè)。研究并設(shè)計實現(xiàn)了一套冷鏈貨物非接觸式智能搬運作業(yè)系統(tǒng)的完整解決方案，促進冷鏈行業(yè)貨物裝卸工藝設(shè)備技術(shù)升級，降低冷鏈貨物作業(yè)疫情防控風險，提高搬運作業(yè)效率和自動化智能化水平。
該技術(shù)研究團隊成功研發(fā)了低溫復雜環(huán)境下盒裝貨物自動化拆裝箱系統(tǒng)集成無線遙控、智能相機和消殺裝置三大技術(shù)模塊，末端執(zhí)行器采用真空吸附技術(shù)，利用麥克納姆輪驅(qū)動，結(jié)合機器視覺實現(xiàn)低溫環(huán)境下高效作業(yè)。針對冷庫碼垛機器人如何實現(xiàn)多貨型堆碼的問題，研究團隊對碼垛規(guī)劃任務(wù)進行拆解，構(gòu)建了多約束非線性組合最優(yōu)化模型，利用強化學習求解方案實現(xiàn)了碼垛機器人智能化、無人化作業(yè)。此外，研究團隊還成功開發(fā)了冷庫超高位叉車無人駕駛系統(tǒng)。通過使用5G網(wǎng)絡(luò)和多接入邊緣計算手段，實現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時傳輸。采用機器視覺對影像數(shù)據(jù)智能分析，結(jié)合遠程控制算法和高位叉車遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了超高位叉車冷庫遠程操控作業(yè)，解決了17.5米高位叉車低溫復雜環(huán)境無人駕駛難題。
該技術(shù)榮獲2022年度中國港口協(xié)會科技進步一等獎，在國際上首次提出并實現(xiàn)了傳統(tǒng)冷庫條件下，全流程自動化搬運系統(tǒng)改造整體解決方案，為行業(yè)技術(shù)革新提供了“津港樣板”。在技術(shù)研發(fā)中，共申請受理實用新型專利10項，現(xiàn)已全部獲得授權(quán)，申請受理發(fā)明專利2項，完成軟件著作權(quán)登記1項，發(fā)表論文3篇。目前，該技術(shù)成果已應(yīng)用于天津港國際物流冷鏈基地。基地內(nèi)已實現(xiàn)5G信號全覆蓋，自動化拆裝箱、消殺、碼垛機器人堆拆碼、叉車遠程操控系統(tǒng)等設(shè)備運行狀態(tài)良好，拆裝箱作業(yè)質(zhì)量進一步提高，系統(tǒng)作業(yè)整體效率提升50%。
