專題作品

本專題旨在開發一套適用於小型工廠的自動化倉儲分揀系統，結合色彩感測、機械控制與自動導引技術，實現貨物的自動化分揀與運輸。系統整合了多種感測器與控制元件，建立了一個完整的智慧倉儲解決方案。

在全球COVID-19疫情期間，世界各國普遍面臨人力短缺的困境。在第四次工業革命後，生產現場已大幅減少人力投入。然而，產品製造完成後，其撿貨及發配貨物的過程尚未完全自動化，這意味著智慧倉儲將會是企業必須投入的重要項目之一。隨著IoT技術的迅速發展，自動化物流的研究領域正在不斷擴大及深化，吸引了來自物流管理、資訊科技、工業工程等多方面研究人員關注。

在此背景下，本研究旨在探索並實現一個高效的智慧倉儲系統。我們將運用馬達編碼器、紅外線測距技術和顏色感測器，已成功構建並實現了一個小型智慧倉儲系統。

選擇進行智慧倉儲系統作為專題，是希望能透過實作深入學習自動化與感測技術，並將所學應用於實際的系統設計中。在本專題中，我們設計了一套完整的倉儲流程，包括：

• 利用 TCS3200 色彩感測模組進行物品辨識
• 輸送皮帶傳遞貨物
• 簡易機械手臂進行移載
• 以 AGV（自動導引車）完成最終的分類配送

這不僅讓我有機會接觸並操作多種硬體元件，更加強了我在系統整合與流程規劃方面的能力。透過這樣的專題實作，我能更具體了解智慧倉儲的實務應用與未來發展，也為我日後進入自動化、機電整合或智慧製造等相關領域打下良好基礎。

• 提升倉儲操作效率：通過實現高度自動化，將大部分操作過程機械化，僅需在貨物放置階段依賴人力，從而顯著提升效率並降低成本。
• 探索智慧倉儲系統的實現方式：整合感測技術與控制系統，實現基本的分揀與配送功能，探索智慧倉儲系統的技術可行性與實際應用。
• 提高貨物定位精確度：利用高精度感測器與演算法提升貨物定位精度，確保操作準確性並提升整體作業效率。
• 簡化倉儲管理流程：藉由智能化系統優化倉儲流程，減少人工干預，提升管理效率與作業流暢度。
• 為未來研究奠定基礎：本研究為智慧倉儲系統的實作提供寶貴經驗，為後續自動化與智能物流技術的研究鋪路。

1. 貨物置於 A 區，由 TCS3200 進行顏色辨識，系統進行多次採樣以提高準確度
2. 透過輸送皮帶將貨物移動至 B 區，過程中由紅外線感測器確保定位準確
3. 機械手臂執行定位與搬運作業，利用伺服馬達實現精確控制
4. AGV 根據辨識結果，將貨物運送至對應分類區域，完成自動化分揀

• 多重感測器整合：結合色彩感測、距離感測等多種感測技術，提供全面的環境感知能力
• 即時顯示系統：透過 ST7735 螢幕即時顯示辨識結果，提供直觀的操作介面
• 自動化控制：實現從感測到分類的全自動化流程，大幅提升作業效率
• 模組化設計：便於系統擴充與維護，可根據需求調整功能模組
• 精確定位系統：結合多種感測器，確保貨物定位與搬運的準確性
• 智能導航：AGV 具備自主導航能力，可根據環境變化調整路徑

本專題成功開發出一套完整的自動化倉儲分揀系統，具備以下特點：

• 系統整合度高：成功整合多種感測器與控制元件，實現完整的自動化流程
• 操作效率提升：自動化程度高，大幅減少人工干預，提升作業效率
• 準確性優良：多重感測器整合確保了系統運作的準確性
• 擴展性強：模組化設計使系統易於擴充與維護

本系統未來可朝以下方向發展：

• 整合 AI 技術：加入機器學習能力，提升系統智能化程度
• 擴充功能模組：增加更多感測器與控制元件，提升系統功能
• 優化控制演算法：改進控制邏輯，提升系統效能
• 開發雲端管理介面：實現遠端監控與管理功能