KIVA系统最大的亮点就是颠覆了过去意义上的仓储搬运作业，改变了场地适应货品的现状，其仓储机器人系统可以在任意时间将任意物品送达任意位置，做到让物品来适应场地。一个个可以独立自主导航、通讯的货架搬运机器人就是KIVA仓储机器人系统的基础，将货架及活物搬运到指定地点每个单元的载重量最高可以负担1.3 t的重量。系统与机器人之间的指令通过通过Wi-Fi 网络传输，机器人的活动路径规划是由系统通过算法计算完成的；最后导航装置将机器人托举的货架及货物运送到指定地点。为了精确地定位机器人的位置，地面坐标信息的规划也是必要的，它能够实时动态地保证机器人的位置能够反馈给系统。KIVA仓储机器人的数据库系统能够实时在线在处理大量的信息以及进行算法计算。
与传统方式相比较， KIVA 系统在分拣效率、精准度、噪声等方面都有了革命性的变化；从根本上改变了人找货、寻货、拣货等长时间走动的低效率劳动。KIVA系统在减少货物搬运时间，提高效率方面彻底实现了“人找货”与“货找人”的方式的颠倒，使配送中心、仓库等物流节点彻底脱离了传统的拣货模式。同时，该系统能够将货架运送到工作人员面前，不需要搁置在周转区域。同时也证明，新一代仓库内搬运系统提高效率的基础是货物的流动代替了人的流动，减少了库内人员寻货、搬货、返库等动作，代之以货物的准确移动，避免了人员操作的无用劳动；另一方面，如果没有可靠而强大的管理系统以及无线通讯系统的支持，这样的高效率库内工作是无法进行下去的。

KIVA 机器人在亚马逊仓库的应用现状:因为仓储总是出现在物流各环节的接合部，所以仓储管理已成为供应链管理的核心环节。亚马逊 2012 年7.75 亿美金收购的 Kiva Systems，大大提升了亚马逊的物流系统。机器人每小时可跑30英里,准确率达到99.99%,机器人作业颠覆传统电商物流中心作业 “人找货、人找货 位”模式，通过作业计划调动机器人，实现“货找人、货位找人”的模式，整个物流中心库区无人化，各个库位在 KIVA 机器人驱动下自动排序到作业岗位。KIVA 能在亚马逊物流中心完成自由“行走”，卸货、 搬运、处理订单和拣选的全过程。此方案在国外的配送中心中已经得到比较成熟地应用，但目前国内还未有引用。本文在对 KIVA多机器人仓储自动化系统进行学习的基础上，解决KIVA拣选系统中小车的路径规划问题，对路径规划过程中的碰撞问题给出相应的避碰机制。

2. 研究的基本内容与方案

2 研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1KIVA机器人

2.1.1 机械结构

从外面看，KIVA机器人外壳的每一侧都有红外传感阵列，以及气动保险杠，用于检测和缓冲碰撞。外壳上还有充电接口和一系列状态指示灯。每一台KIVA机器人有三个独立的自由度：两个驱动轮，加上一个用于起重的旋转电机。起重电机转动时，两个驱动轮反方向旋转，结果是托盘相对于地面没有旋转，只在滚珠丝杠的作用下升高。相比于传统的大负载直线驱动方案比如液压、剪式升降台，KIVA的这种利用轮子的结构显然更加简单可靠。

图1：KIVA的X型托盘 图2：外壳

2.1.2碰撞传感器

对于像KIVA这种大块的流线型外壳而言，做传统的一体化碰撞传感器是非常困难的。用乙烯/橡胶管充气，加上一个简单的气压传感器。一旦检测到管内气压变化，机器人就立即停止所有运动。