Tài liệu Nghiên cứu giải pháp dùng tay máy cho bài toán lưu trữ, trích xuất bình gas trong hệ thống phân phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGÔ PHONG CƢỜNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP DÙNG TAY MÁY CHO BÀI TOÁN LƢU TRỮ, TRÍCH XUẤT BÌNH GAS TRONG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGÔ PHONG CƢỜNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP DÙNG TAY MÁY CHO BÀI TOÁN LƢU TRỮ, TRÍCH XUẤT BÌNH GAS TRONG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.NGUYỄN DUY ANH TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014 CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN DUY ANH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn Thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 25 tháng 01 năm 2014. Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1 2 3 4 5 Họ và tên TS. Ngô Cao Cƣờng PGS.TS. Nguyễn Tấn Tiến TS. Nguyễn Hùng TS.Võ Hoàng Duy TS. Nguyễn Quốc Hƣng Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện 1 Phản biện 2 Ủy viên Ủy viên, Thƣ ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày 12 tháng 06 năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGÔ PHONG CƢỜNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/09/1968 Nơi sinh: Thừa Thiên Huế Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử MSHV: 1241840001 I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP DÙNG TAY MÁY CHO BÀI TOÁN LƢU TRỮ, TRÍCH XUẤT BÌNH GAS TRONG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI II- Nhiệm vụ và nội dung: - Thiết kế bố trí sản phẩm trong nhà kho, sử dụng tay máy (robot) gắp sản phẩm nhập xuất và lƣu trữ. Lựa chọn robot phù hợp để đáp ứng yêu cầu. - Phân tích động học thuận và nghịch của robot đã chọn. - Đề xuất giải thuật nhập xuất và sắp xếp sản phẩm trong nhà kho, mô phỏng. - Kết quả mô phỏng và kết luận. III- Ngày giao nhiệm vụ: 12/06/2013 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/12/2013 V- Cán bộ hƣớng dẫn: TS.NGUYỄN DUY ANH CÁN BỘ HƢỚNG DẪN (Họ tên và chữ ký) KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Ngô Phong Cƣờng ii LỜI CÁM ƠN Trong suốt thời gian tham gia học chƣơng trình cao học và thực hiện luận văn thạc sĩ, tôi đã nhận đƣợc sự giảng dạy, giúp đỡ, hƣớng dẫn, góp ý rất nhiều của quý Thầy Cô bộ môn Cơ điện tử, khoa Cơ điện tử Trƣờng Đại học Công Nghệ Tp.HCM cùng quí Thầy Cô Trƣờng Đại học Bách Khoa Tp HCM. Trƣớc tiên, tôi chân thành cám ơn các quý Thầy đã tham gia giảng dạy chƣơng trình cao học ngành Cơ điện tử, đã giúp chúng tôi tích lũy thêm những kiến thức sâu rộng về chuyên môn, đã cung cấp cho tôi những biện pháp nghiên cứu về lĩnh vực điều khiển. Tôi chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến Thầy Tiến sĩ Nguyễn Duy Anh, ngƣời Thầy đã giảng dạy, hƣớng dẫn và góp ý giúp tôi hoàn thành luận văn thạc sĩ. TpHCM, ngày17 tháng 11 năm 2013 Học viên Ngô Phong Cƣờng iii TÓM TẮT Hiện nay nhu cầu sử dụng bình gas dân dụng 12 kg ngày càng nhiều dẫn đến nhu cầu xây dựng các nhà kho nhỏ có chức năng phân phối bình gas đến ngƣời tiêu dùng càng lớn. Từ hiện trạng đó vấn đề tự động hóa công việc lƣu trữ, sắp xếp, phân phối trong nhà kho này là hết sức cần thiết nhằm tăng hiệu quả công việc. Mục tiêu chính của luận văn này là đƣa ra một phƣơng án tự động hóa công việc sắp xếp bình gas trong nhà kho, cụ thể là lựa chọn một robot để thực hiện công việc trên. Đề tài tập trung giải quyết các phần sau:  Đƣa ra các phƣơng án lựa chọn robot phù hợp với yêu cầu.  Mô phỏng robot trên phần mềm 3D thể hiện kết cấu và hoạt động của robot.  Đƣa ra giải thuật sắp xếp kho: - Tối ƣu hóa đƣờng đi của robot trong việc sắp xếp sản phẩm trong nhà kho. - Phân phối sản phẩm theo phƣơng pháp sản phẩm nhập trƣớc đƣợc xuất trƣớc(FIFO-“first-in-first-out”). - Mô phỏng robot trên phần mềm 3D thể hiện hoạt động nhập xuất và sắp xếp sản phẩm của robot trong nhà kho. iv ABSTRACT Nowadays, the demand for using of 12kg civil gas tanks has increased. This leads to the set up of small warehouses which its function is distributing gas to consummers has also increased. As the current state, the issue of automatize storage, arrangement and distribution in the warehouses is essential to improve work efficiency. The main objective of this thesis (essay) is to suggest a soution for arranging the gas tanks in the warehouses automatically- using a robot to handle this job is one among options. Thesis focuses on the following sections:  Providing alternative plans in design, analyzing, evaluating and opting the plans in accordance with the requirements.  Simulating 3D robot on a software representing structure and operation of the robot  Providing warehouse arrangement algorithm: - Optimization of robot paths in arranging items in a warehouse. - Item distribution by FIFO (First-In-First-Out) method - 3D Robot simulation on a software showing I/O operation of items in the warehouse v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................. ii TÓM TẮT .................................................................................................................. iii ABSTRACT ............................................................................................................... iv MỤC LỤC ................................................................................................................... v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ ix DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ................................ x Chƣơng 1: Giới thiệu .................................................................................................. 1 1.1 Mở đầu ............................................................................................................. 1 1.1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................. 1 1.1.2 Phạm vi nghiên cứu và mục tiêu của luận văn .......................................... 2 1.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của luận văn .................................................................. 2 1.2 Tổng quan ......................................................................................................... 3 1.2.1 Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc có liên quan đến đề tài .................... 3 1.2.2 Tổng quan về kho bãi ................................................................................ 4 1.2.3 Tiêu chuẩn và quy định an toàn trong vận chuyển và lƣu trữ bình gas(LPG) .............................................................................................................. 7 1.3 Tóm tắt các chƣơng của luận văn ..................................................................... 8 Chƣơng 2: Thiết kế bố trí sản phẩm nhà kho và lựa chọn robot phù hợp.................. 9 2.1 Yêu cầu thực tế nhà kho chứa bình gas ........................................................... 9 2.2 Thiết kế bố trí sản phẩm trong nhà kho ........................................................... 9 2.3 Lựa chọn robot phù hợp yêu cầu.................................................................... 11 2.3.1 Các dạng robot công nghiệp thƣờng đƣợc sử dụng trong nhà kho......... 11 2.3.2 Xác định yêu cầu kỹ thuật cơ bản của robot ............................................ 14 vi 2.4 Sơ đồ nguyên lý robot gắp bình gas ............................................................... 15 2.5 Tính toán sơ bộ kích thƣớc các khâu .............................................................. 16 Chƣơng 3 Phân tích động học robot......................................................................... 18 3.1 Động học vị trí ................................................................................................ 18 3.1.1 Bài toán động học thuận .......................................................................... 18 3.1.2 Bài toán động học ngƣợc ......................................................................... 19 3.2 Động học vận tốc ............................................................................................ 21 Chƣơng 4 Giải thuật sắp xếp kho và mô phỏng ....................................................... 24 4.1 Giải thuật sắp xếp nhà kho và mô phỏng ....................................................... 24 4.1.1 Đặt vấn đề và giới hạn phạm vi thực hiện ................................................ 24 4.1.2 Một số quy định ........................................................................................ 24 4.1.3 Đề xuất giải thuật nhập xuất và sắp xếp bình gas trong nhà kho ............. 26 4.2 Mô phỏng giải thuật nhập xuất và sắp xếp bình gas trong nhà kho .............. 31 4.2.1 Kết quả mô phỏng giải thuật nhập xuất và sắp xếp bình gas................... 31 4.2.1 Kết quả mô phỏng giải thuật sắp xếp xuất sản phẩm ............................. 36 4.3 Mô phỏng hoạt động của robot ..................................................................... 38 4.3.1 Mô phỏng mô hình robot ........................................................................ 38 4.3.2 Mô phỏng hoạt động mô hình robot nhập xuất và sắp xếp sản phẩm .... 40 Chƣơng 5: Kết luận ................................................................................................... 42 5.1 Kết luận .......................................................................................................... 42 5.2 Kiến nghị ........................................................................................................ 42 Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 44 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu zi-1 Giải thích nghĩa : : Vector đơn vị theo trục z của khớp thứ i Vector xác định từ gốc của hệ trục tọa độ khớp thứ i – 1 đến gốc tọa độ của khâu tác động cuối G : Vector trọng lực Ii : Ma trận quán tính khâu i tại tâm khối lƣợng, viết trong hệ tọa độ tuyệt đối : Ma trận quán tính khâu i trong hệ tọa độ khâu i `Ji : Ma trận Jacobi của vận tốc trọng tâm khâu i Jvi : Ma trận con Jacobi liên hệ với vận tốc tuyến tính của tâm khối lƣợng khâu i Jωi : Ma trận con Jacobi liên hệ với vận tốc góc của tâm khối lƣợng khâu i K : Động năng của hệ thống cơ học VCi : Vận tốc tịnh tiến tuyệt đối của khối tâm ωi : Vận tốc quay tuyệt đối của khâu i U : Thế năng của hệ thống cơ học L : Hàm Lagrange M : Ma trận quán tính của cơ cấu chấp hành Mij : Phần tử (ij) của M n : Số lƣợng tọa độ tổng quát : Vector vị trí tâm khối lƣợng Ci của khâu i theo hệ tọa độ khâu k và đƣợc tính trọng hệ tọa độ tuyệt đối : Vector vị trí nối từ gốc hệ trục j –1 đến tâm khối lƣợng Ci của khâu i Qi : Lực suy rộng ứng với tọa độ suy rộng thứ i viii Q [ ] : Vector lực suy rộng , : Vector các momen khớp do các thiết bị dẫn động hoặc các động cơ tạo ra Fe : Vector hợp lực và moment tác dụng tại bộ phận tác động cuối FIFO : First-In-First-Out ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2. 1 Thông số bình gas………………………………………………… 11 Bảng 2. 2 Thông số kỹ thuật…………………………………………………. 14 Bảng 2.3 Robot khớp bản lể cố định………………………………………… 15 Bảng 3. 1 Bảng thông số Denavit Hartenberg……………………………….. 19 Bảng 5.1 Cấu hình robot……………………………………………………... 43 x DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ tiêu thụ LPG tại Việt Nam [1] ................................................... 1 Hình 1.2 Hệ thống AS/RS cỉa hãng Efacec .......................................................... 5 Hình 1. 3 Xe tự hành của hãng JBT ...................................................................... 6 Hình 1. 4 carousel dạng ngang ............................................................................... 7 Hình 1. 5 Carousel dạng đứng................................................................................ 7 Hình 2. 1 Bình gas 12 kg ........................................................................................ 9 Hình 2. 2 Sơ đồ sắp xếp bình gas ......................................................................... 10 Hình 2. 3 Sơ đồ bố trí nhà kho ............................................................................ 11 Hình 2. 4 Robot khớp bản lề do hãng Kuka sản xuất .......................................... 12 Hình 2. 5 Robot tọa độ vuông góc (Gantry robot) của hãng Elettric80 ............... 12 Hình 2. 6 Robot công nghiệp IRB 460 ................................................................. 13 Hình 2. 7 Sơ đồ tải trọng robot IRB460 của hãng ABB ...................................... 14 Hình 2. 8 Sơ đồ và bậc tự do của robot gắp bình gas .......................................... 15 Hình 2. 9 Sơ đồ đơn giản robot gắp bình gas ...................................................... 16 Hình 2. 10 Lƣợc đồ khâu .................................................................................... 16 Hình 2. 11 Vị trí bình gas gần và xa nhất trong nhà kho ..................................... 17 Hình 3. 1 Các hệ trục tọa độ trên robot ................................................................ 18 Hình 4. 1 Sơ đồ vị trí bình gas ............................................................................ 25 Hình 4. 2 Giải thuật xác định các vị trí nhập sản phẩm ....................................... 28 Hình 4. 3 Giải thuật tính khoảng cách ................................................................. 29 Hình 4. 4 Giải thuật xuất sản phẩm ...................................................................... 30 Hình 4. 5 Giải thuật tìm vị trí dời sản phẩm ....................................................... 31 Hình 4. 6 Quỹ đạo đƣờng đi của robot (sản phẩm) .............................................. 32 Hình 4. 7 Trọng số khoảng cách từ ( 3,1,1) sang (9,5,2) ..................................... 32 Hình 4. 8 Quỹ đạo đƣờng đi của robot (sản phẩm) .............................................. 33 xi Hình 4. 9 Trọng số khoảng cách từ ( 3,1,1) sang (7,9,1) ..................................... 33 Hình 4. 10 Quỹ đạo đƣờng đi của robot (sản phẩm) ............................................ 34 Hình 4. 11 Trọng số khoảng cách từ ( 3,1,1) sang (1,10,1) ................................. 34 Hình 4. 12 Quỹ đạo đƣờng đi của robot (sản phẩm) ............................................ 35 Hình 4. 13 Trọng số khoảng cách từ ( 3,1,1) sang (11,11,1) ............................... 35 Hình 4. 14 Quỹ đạo đƣờng đi của robot (sản phẩm) ............................................ 36 Hình 4. 15 Xuất sản phẩm từ (9,6,1) sang (9,1,1) ................................................ 37 Hình 4. 16 Tầm với robot 1 .................................................................................. 38 Hình 4. 17 Tầm với robot 2 .................................................................................. 38 Hình 4. 18 Tầm với robot 3 .................................................................................. 39 Hình 4. 19 Tầm với robot 4 .................................................................................. 39 Hình 4. 20 Nhập và sắp xếp sản phẩm 1 .............................................................. 40 Hình 4. 21 Nhập và sắp xếp sản phẩm 2 .............................................................. 40 Hình 4. 22 Xuất sản phẩm 1 ................................................................................ 41 Hình 4. 23 Xuất sản phẩm 2 ................................................................................. 41 1 Chƣơng 1: Giới thiệu 1.1 Mở đầu 1.1.1 Đặt vấn đề Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquid Petroleum Gas – LPG) đã trở thành mặt hàng tiêu dùng thiết yếu trong cuộc sống sinh hoạt thƣờng ngày và đang ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi. Theo số liệu (năm 2010) từ Ban phân tích – Công ty cổ phần chứng khoán dầu khí [1], nhu cầu tiêu thụ LPG tại Việt Nam tăng nhanh chóng: năm 1991 nhu cầu LPG cả nƣớc 50,000 tấn, năm 2001 là 400,000 tấn và năm 2010 là 1.1 triệu tấn (Hình 1.1). Dự báo năm 2015 nhu cầu sử dụng LPG cả nƣớc khoảng 1,5 triệu tấn và năm 2020 đạt 2 triệu tấn [2]. Hình 1.1 Biểu đồ tiêu thụ LPG tại Việt Nam [1] Theo số liệu thống kê ở trên ta nhận thấy thị trƣờng gas Việt Nam có tốc độ tăng trƣởng 15% / năm trong vòng 10 năm qua. Thị trƣờng tiêu thụ sản phẩm LPG tại Việt Nam hiện nay, đối tƣợng cơ sở thƣơng mại, dịch vụ và hộ tiêu thụ dân dụng (sử dụng bình gas 12kg) chiếm khoảng 65% [1]. Từ số liệu trên chúng ta nhận thấy nhu cầu sử dụng bình gas 12 kg là rất lớn. Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ to lớn trên, các công ty gas đang đầu tƣ xây dựng thêm các cửa hàng phân phối gas đến ngƣời tiêu dùng. Các cửa hàng phân phối không chỉ có chức năng lƣu trữ mà còn là nơi các công ty đầu tƣ công nghệ để quảng bá sản phẩm và thƣơng hiệu. Đầu tƣ công nghệ thể hiện bằng việc tự động hóa các hoạt động nhập, sắp xếp, xuất bình gas…. Tự động hóa nhằm bảo 2 đảm độ an toàn, tăng năng suất và đồng thời xây dựng hình ảnh công ty hiện đại và chuyên nghiệp. Hiện nay hoạt động vận chuyển, sắp xếp hàng trong các nơi lƣu trữ gas ở Việt Nam chủ yếu vẫn dùng sức ngƣời là chính hoặc cao hơn là sử dụng xe nâng cho các nhà kho lớn. Do đó giải quyết bài toán tự động hóa các hoạt động trong nhà kho chứa gas là hết sức cần thiết và mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp. Với thực trạng trên tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp dùng tay máy cho bài toán lƣu trữ, trích xuất bình gas trong hệ trong phân phối ” nhằm mục đích cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao hiệu quả công việc, bƣớc đầu tối ƣu hóa đƣờng đi của tay máy(robot) và phƣơng pháp sản phẩm nhập trƣớc xuất trƣớc(First In First Out - FIFO) 1.1.2 Phạm vi nghiên cứu và mục tiêu của luận văn Tự động hóa việc vận chuyển xuất nhập và sắp xếp bình gas có thể thực hiện bằng nhiều cách. Trong phạm vi luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu, đề xuất thiết kế dạng tay máy khớp bản lề để thực hiện các tác vụ trong nhà kho. Để đạt đƣợc mục đích nêu ở phần 1, luận văn cần phải hoàn thành các mục tiêu sau: - Thiết kế bố trí sản phẩm trong nhà kho, sử dụng tay máy gắp sản phẩm nhập xuất và lƣu trữ. Lựa chọn robot phù hợp để đáp ứng yêu cầu. - Phân tích động học thuận và nghịch của robot đã chọn. - Đề xuất giải thuật nhập xuất và sắp xếp sản phẩm trong nhà kho, mô phỏng. 1.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của luận văn Mô phỏng hoạt động robot giúp kiểm chứng kết quả lựa chọn, đánh giá tƣơng đối đầy đủ khả năng làm việc của robot mà không cần chế tạo thử. Mô phỏng giải thuật sắp xếp bình gas giúp ta đánh giá và lựa chọn đƣờng đi hợp lý cho robot nhằm tiết kiệm năng lƣợng, thời gian và tăng hiệu suất công việc. 3 1.2 Tổng quan 1.2.1 Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc có liên quan đến đề tài  Ngoài nƣớc Hiện nay, trên thế giới, robot công nghiệp dùng để vận chuyển và sắp xếp sản phẩm đƣợc nhiều công ty thiết kế và chế tạo. Một số công ty chuyên sản xuất nhƣ: ABB, Kuka, Fanuc…Các công ty chủ yếu tập trung ở các nƣớc phát triển nhƣ Mỹ, Nhật, Đức, Ý… Ngày nay, xu thế phát triển của robot công nghiệp tập trung theo hƣớng tăng khả năng làm việc của robot (tốc độ làm việc, độ chính xác…), tăng tính an toàn, giảm giá thành, giảm kích cỡ và trọng lƣợng robot. Một số nghiên cứu đã triển khai có liên quan đến đề tài đã đƣợc công bố trên các tạp chí chuyên ngành. [1] Guan Xiaoqing, Wang Jidong, “Mechanical design and kinematic analysis of a new kind of palletizing robot”, Mechanic Automation and Control Engineering (MACE), 2011 Second International Conference on, 2011, pp.404-408. [2] Murat AKDAG, Design and analysis of robot manipulators by integrated CAE procedures, 2008.  Trong nƣớc Tại Việt Nam, nghiên cứu phát triển robot đã có những bƣớc tiến đáng kể trong 25 năm qua. Đặc biệt phải kể đến Công ty Cổ phần TOSY, đã thiết kế chế tạo thành công tay máy robot sáu bậc tự do. Tuy nhiên cụ thể robot công nghiệp chuyên dùng để vận chuyển và sắp xếp hàng hóa vẫn chƣa có cơ quan hoặc tổ chức nào tiến hành nghiên cứu và sản xuất. Danh mục các nghiên cứu có liên quan [1] Phan Tấn Tùng, “Mô hình động học và động lực học của tay máy di động 5 bậc tự do”, Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9: Phân ban Cơ điện tử và Robot, Đại học Bách Khoa Tp.HCM, tr 24-32, 2005. 4 [2] Lê Đình Nguyên, Nghiên cứu thiết kế và giải thuật điều khiển tay máy theo vết một đƣờng cong không gian, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Bách Khoa Tp HCM, 2009. [3] Nguyễn Quốc Cƣờng, Xây dựng giải thuật điều khiển cho robot hàn giàn giáo dựa trên mô hình động lực học, Luận văn Thạc sĩ, Đai học Bách Khoa Tp HCM. [4] Huỳnh Quang Huy, Nghiên cứu, thiết kế tay máy gắp bình gas, Luận văn Thạc sĩ, Đai học Bách Khoa Tp HCM. 1.2.2 Tổng quan về kho bãi  Các khái niệm cơ bản và vai trò của kho bãi Kho bãi là một phần trong hoạt động hậu cần. Do đó trƣớc khi tìm hiểu về kho bãi chúng ta có cái nhìn sơ lƣợc về hậu cần. Logistic đƣợc định nghĩa nhƣ sau: “Logistics là một môn khoa học của việc hoạch định, tổ chức, quản lý và thực hiện các hoạt động cung ứng hàng hóa và dịch vụ” [3]. Mục tiêu của hậu cần là phân phối đúng sản phẩm, đúng thời gian với đúng số lƣợng và chất lƣợng tại đúng nơi. Khái niệm kho bãi: Kho bãi là một trung tâm phân phối hàng hóa, với mục tiêu đƣa hàng hóa đến ngƣời dùng cuối một cách thuận tiện nhất. Chức năng cơ bản của kho bãi là bao gồm nhận hàng hóa, nhận biết và sắp xếp, phân phối hàng hóa đến nơi lƣu giữ, lấy hàng từ nơi lƣu giữ ra theo yêu cầu của khách hàng, đóng gói, gửi hàng. Vai trò của kho bãi: Kho bãi đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động hậu cần. Kho bãi có tác dụng duy trì một nguồn hàng liên tục, giảm chi phí vận tải và là địa điểm trung chuyển hàng gom hàng từ nhiều khách hàng hoặc tách hàng cho nhiều khách hàng khác nhau. Đối với các công ty nhập khẩu nguyên liệu, kho bãi giúp công ty chủ động đƣợc nguồn nguyên liệu không phụ thuộc vào sự biến động giá cả của thị trƣờng.  Một số hệ thống vận chuyển và sắp xếp hàng hóa tự động đƣợc sử dụng trong nhà kho. Hệ thống AS/RS (Automated Store & Retrieval System) 5 Hệ thống AS/RS là hệ thống lƣu kho & truy hồi tự động. Hệ thống này đƣợc ứng dụng cho số lƣợng hàng hóa lƣu trữ lớn mà không gian lại giới hạn. Một Hệ thống lƣu kho & truy hồi tự động, hoặc AS/RS, là sự kết hợp của các thiết bị và sự kiểm soát, nhằm xử lý, lƣu kho và truy hồi vật liệu với sự rõ ràng, chính xác và tốc độ. Các hệ thống có thể thay đổi từ tƣơng đối đơn giản, điều khiển bằng tay hoạt động trong các cấu trúc kho chứa đến các hệ thống lƣu kho và truy hồi điều khiển bằng máy tính, đƣợc tích hợp hoàn toàn vào các quy trình sản xuất và phân phối. Một AS/RS cho phép các công ty lấy lại không gian sàn, nâng cao hiệu quả và bảo đảm việc kiểm soát tồn trữ. Các thiết bị cần thiết cho một AS / RS bao gồm một máy Lƣu kho & Truy hồi, hoặc SRM, đƣợc sử dụng cho việc lƣu kho và truy hồi vật liệu nhanh chóng. Các loại SRM thông thƣờng là tải mini và tải đơn vị. Một SRM di chuyển tải trên ba trục: đứng và/hoặc ngang ở lối đi, và sau đó là sang bên để đặt tải tại ví trí lƣu kho. Hình 1.2 Hệ thống AS/RS cỉa hãng Efacec Ƣu điểm: Hệ thống AS/RS mang lại những lợi ích sau - Quá trình lƣu và xuất hàng hóa nhanh, hoạt động liên tục 24 giờ/ ngày. - Tiết kiệm không gian lƣu trữ. - Khả năng lƣu trữ linh hoạt và dễ dàng mở rộng theo nhu cầu. - Sử dụng lao động ít nên tiết kiệm chi phí nhân công, quản lý, bảo hiểm và thiết bị hỗ trợ.