王嘯峰

[摘要]檔案庫(kù)房是保管和保護(hù)檔案的重要場(chǎng)所，也是檔案工作的重要環(huán)節(jié)。目前，智能化成為現(xiàn)代檔案庫(kù)房建設(shè)的發(fā)展方向，由于我國(guó)檔案庫(kù)房智能化建設(shè)的時(shí)間較短，缺乏相關(guān)檔案庫(kù)房智能化建設(shè)的成熟案例，因此，有必要進(jìn)一步對(duì)檔案庫(kù)房智能化建設(shè)進(jìn)行分析和研究。文章闡明了我國(guó)智能化檔案庫(kù)房建設(shè)的現(xiàn)狀、智能化的具體表現(xiàn)及其面臨的技術(shù)難點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，提出了完善智能化庫(kù)房建設(shè)的思路與方法。

[關(guān)鍵詞]檔案館庫(kù)房管理人工智能機(jī)器人

作為保管檔案的物理環(huán)境，檔案庫(kù)房管理直接影響著檔案的安全保管效果，關(guān)系到檔案信息資源的高效利用，是各單位檔案工作的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)檔案庫(kù)房管理較為依靠庫(kù)房管理人員的手工操作，實(shí)現(xiàn)實(shí)體檔案的上架、下架、出入庫(kù)等，隨著信息化、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，采用機(jī)器人對(duì)庫(kù)房進(jìn)行安全、高效的控制，降低庫(kù)房管理人員的工作強(qiáng)度，已經(jīng)成為可能。

庫(kù)房機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀與啟示

近幾年，機(jī)器人的概念已經(jīng)在人們的生活中、工作中涉及越來(lái)越多，菜鳥(niǎo)和京東的無(wú)人倉(cāng)庫(kù)相繼出現(xiàn)，倉(cāng)庫(kù)里的工作人員越來(lái)越少，無(wú)人配送機(jī)器人也走上了街頭，應(yīng)用于物流和智能倉(cāng)儲(chǔ)管理的機(jī)器人技術(shù)越來(lái)越成熟。本節(jié)通過(guò)分析物流行業(yè)的相關(guān)機(jī)器人應(yīng)用，分析檔案庫(kù)房智能機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

目前，國(guó)內(nèi)的菜鳥(niǎo)、京東以及國(guó)外的亞馬遜，都使用了倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，取代人工做一些復(fù)雜的揀選工作，提高了整個(gè)倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)營(yíng)效率。機(jī)器人會(huì)通過(guò)相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)定位，然后自動(dòng)揀選貨物，并搬運(yùn)到相應(yīng)的位置，取代了倉(cāng)庫(kù)中原先工作人員每天不停地重復(fù)勞動(dòng)，由于機(jī)器人揀選和搬運(yùn)效率高，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)庫(kù)房運(yùn)轉(zhuǎn)的快速高效。以京東上海亞洲一號(hào)無(wú)人倉(cāng)為例，該倉(cāng)庫(kù)主要以3C、數(shù)碼等小件商品為主，單日分揀能力可達(dá)20萬(wàn)單，每單約1～3件包裹，意味著每天約有60萬(wàn)件包裹從無(wú)人倉(cāng)出庫(kù)并配送至全國(guó)。該無(wú)人倉(cāng)主要分為入庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ)、分揀和打包出庫(kù)四個(gè)區(qū)域。在入庫(kù)區(qū)域，商品的測(cè)量、分類由傳送帶和機(jī)械臂完成，根據(jù)商品上的條碼，系統(tǒng)會(huì)判斷如何對(duì)商品進(jìn)行擺放和運(yùn)輸。入庫(kù)環(huán)節(jié)完成后，擺放好的商品將被傳送帶運(yùn)輸至倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域。在一排排緊密的貨架間，每一層都有能夠自由穿梭的機(jī)器人完成商品的入庫(kù)和出庫(kù)。分揀環(huán)節(jié)中，有300多個(gè)負(fù)責(zé)分揀的“小紅人”機(jī)器人在一塊半個(gè)籃球場(chǎng)大小的區(qū)域內(nèi)，拖著商品并投遞到不同區(qū)域的網(wǎng)格內(nèi)實(shí)現(xiàn)分揀。如該倉(cāng)庫(kù)以人工來(lái)運(yùn)營(yíng)，單人每天只能完成1000件分揀，約需200人，所需人工成本較高。

根據(jù)檔案庫(kù)房管理工作要求，庫(kù)房管理人員需要完成實(shí)體檔案的上架、下架、借閱出入庫(kù)等工作，加上庫(kù)房的日常巡檢工作，工作量較為繁重。如能引進(jìn)已在國(guó)內(nèi)物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用的智能機(jī)器人，將大大提高檔案庫(kù)房的管理效率。

檔案庫(kù)房智能機(jī)器人的可行性分析

隨著信息化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，包括樓宇監(jiān)控系統(tǒng)、基于RFID技術(shù)的條碼機(jī)監(jiān)控設(shè)備、溫濕度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備等各種智能管理設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)，并逐漸在檔案庫(kù)房管理中得到應(yīng)用。本節(jié)針對(duì)檔案庫(kù)房和成熟物流倉(cāng)儲(chǔ)的機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀，從國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)難點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、應(yīng)用可行性、前提與基礎(chǔ)等方面進(jìn)行可行性分析。

1.研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)外用于圖書(shū)館或檔案館行業(yè)的機(jī)器人，普遍以導(dǎo)軌式的框架式機(jī)器人為主，框架式機(jī)器人對(duì)庫(kù)房環(huán)境要求較高，制造成本較為昂貴，不適合大批量的推廣應(yīng)用。智能移動(dòng)式機(jī)器人適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)現(xiàn)有庫(kù)房改造成本較低，具備較強(qiáng)的推廣應(yīng)用前景。

目前，各單位檔案庫(kù)房基本遵循了國(guó)家有關(guān)檔案庫(kù)房的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，除了極少數(shù)的老舊檔案庫(kù)房，基本采用了密集架設(shè)備和庫(kù)房的溫濕度、視頻監(jiān)控等設(shè)備，在設(shè)備方面，已經(jīng)基本具備了電子化管理要求。就實(shí)體檔案的位置定位而言，可以通過(guò)二維條碼標(biāo)簽及監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)庫(kù)房?jī)?nèi)部檔案實(shí)體的位置變化監(jiān)控。具體流程如下：依據(jù)實(shí)體檔案信息，各單位檔案部門可以按照卷（盒）及實(shí)物檔案的內(nèi)容信息打印唯一的二維條形碼標(biāo)簽，貼在每個(gè)卷（盒）或?qū)嵨餀n案上，通過(guò)對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)登記借閱、歸還及上下架信息；在提供利用時(shí)，通過(guò)信息系統(tǒng)檢索，可以直接打開(kāi)對(duì)應(yīng)的密集架信息，并對(duì)實(shí)體進(jìn)行出庫(kù)掃描，記錄出庫(kù)信息，該案卷就完成了借閱登錄；待歸還時(shí)，通過(guò)掃描標(biāo)簽信息，就能自動(dòng)歸還入庫(kù)和上架，完成實(shí)體借閱過(guò)程；在盤點(diǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備對(duì)基于二維條碼的館藏檔案資源進(jìn)行識(shí)別，并結(jié)合信息系統(tǒng)的電子借閱及利用信息，實(shí)現(xiàn)館藏檔案資源的全面統(tǒng)計(jì)及盤點(diǎn)；對(duì)于未經(jīng)系統(tǒng)登記的實(shí)體檔案出入庫(kù)及位置移動(dòng)信息，由監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)記錄和報(bào)警，提高實(shí)體檔案的安全控制。

2.主要應(yīng)用場(chǎng)景分析

檔案庫(kù)房智能管理機(jī)器人可以解放目前檔案庫(kù)房管理人員的繁重體力和重復(fù)性勞動(dòng)，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括三個(gè)方面：一是檔案庫(kù)房日常巡檢。通過(guò)智能機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)檔案庫(kù)房人員不進(jìn)入庫(kù)房，即可對(duì)庫(kù)藏檔案溫濕度進(jìn)行自動(dòng)記錄、異常情況監(jiān)控、溫濕度的自動(dòng)調(diào)節(jié)、日常檔案巡檢等。二是檔案庫(kù)房的實(shí)體管理工作。通過(guò)智能機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)新入庫(kù)檔案的上架、借閱檔案的出庫(kù)、歸還檔案的入庫(kù)、年度檔案實(shí)體的盤點(diǎn)等工作，自動(dòng)生成各類檔案統(tǒng)計(jì)報(bào)表，大幅度提高檔案庫(kù)房管理效率。三是實(shí)體檔案的輔助整理功能。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)置程序，實(shí)現(xiàn)已有實(shí)體檔案的裝訂、蓋檔號(hào)章、編制頁(yè)碼、裝盒等日常整理工作，部分代替檔案人員的日常整理工作。

3.主要技術(shù)難點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

檔案庫(kù)房管理機(jī)器人目前尚未有成熟的案例，但基于檔案庫(kù)房管理的特殊性，需解決以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：一是實(shí)體檔案的定位。因?yàn)楦鲉挝粰n案庫(kù)房的場(chǎng)地、形狀、設(shè)備型號(hào)不同，導(dǎo)致對(duì)實(shí)體檔案的密集架定位較為困難，如何讓機(jī)器人準(zhǔn)確識(shí)別每份檔案的位置是所要面對(duì)的難點(diǎn)。二是實(shí)體檔案的抓取。文書(shū)、科技檔案等采用卷盒管理，但卷盒規(guī)格的不同令如何讓機(jī)器人準(zhǔn)確識(shí)別位置和準(zhǔn)確抓取是面臨的難點(diǎn)。三是不同實(shí)體檔案的應(yīng)用。因各單位館藏的歷史檔案眾多，對(duì)文書(shū)、科技等卷盒管理的檔案較為規(guī)范，但涉及實(shí)物檔案、特殊載體檔案等，由于其形狀的不規(guī)范，給庫(kù)房機(jī)器人的應(yīng)用帶來(lái)了難題。

建設(shè)智能庫(kù)房機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)包括三個(gè)：一是解決智能移動(dòng)式調(diào)取機(jī)器人在全局范圍內(nèi)的定位及基于多傳感器信息融合的自主導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在狹窄空間的橫/縱向自主行走及在毫米級(jí)尺度的高精度自主定位。二是解決框架式調(diào)取機(jī)器人在大范圍框架內(nèi)高速運(yùn)行下的自主定位。解決檔案盒的自主抓取及自動(dòng)辨識(shí)技術(shù)等。三是解決機(jī)器人整體設(shè)計(jì)及集成，狹窄空間下機(jī)器人移動(dòng)的橫/縱向行走、轉(zhuǎn)向等行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及控制，置于移動(dòng)底盤上的直角坐標(biāo)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制，抓取手爪的設(shè)計(jì)及控制，嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及集成，多傳感器系統(tǒng)的布置及集成等問(wèn)題。

風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于：檔案庫(kù)房機(jī)器人的建設(shè)涉及多項(xiàng)學(xué)科及多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域；系統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)比重非常大。需要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，將多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)集合為一體，熟練掌握上游行業(yè)所提供的各類關(guān)鍵零部件性能，并對(duì)下游行業(yè)用戶所提出的需求進(jìn)行引導(dǎo)，高度綜合相關(guān)技術(shù)并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成后，才可設(shè)計(jì)出符合要求的成套裝備及系統(tǒng)產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商尚未有完全商用的案例，存在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)。

4.應(yīng)用可行性分析

目前，國(guó)外廠商針對(duì)實(shí)體檔案管理的設(shè)計(jì)方案大多數(shù)局限于導(dǎo)軌式的傳輸系統(tǒng)，具有一定的可靠性優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格昂貴，并且需要對(duì)庫(kù)房環(huán)境進(jìn)行大規(guī)模改造，靈活性較差。哈爾濱工業(yè)大學(xué)已初步研發(fā)出了檔案庫(kù)房智能機(jī)器人，是一款主要用于實(shí)體檔案取還及運(yùn)輸?shù)娜詣?dòng)運(yùn)行機(jī)器人，包括高度集成在一起的智能移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)、直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)、手爪系統(tǒng)、傳輸架系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、自動(dòng)充電系統(tǒng)，具有全向運(yùn)動(dòng)、智能抓取、自動(dòng)巡線、全局定位、智能充電等功能與特點(diǎn)，已進(jìn)行了初步應(yīng)用?；谏鲜龅姆治?，檔案庫(kù)房智能機(jī)器人已經(jīng)有了部分先例，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)、實(shí)際應(yīng)用等方面具有可行性。

5.應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)

檔案庫(kù)房智能機(jī)器人的應(yīng)用，是以庫(kù)房設(shè)備的智能化為前提和基礎(chǔ)的，主要包括以下幾個(gè)部分：一是智能密集架的應(yīng)用。智能密集架應(yīng)具備智能控制打開(kāi)、關(guān)閉、定位的功能，且相應(yīng)控制不應(yīng)太過(guò)復(fù)雜，密集架的各個(gè)位置應(yīng)能支持RFID標(biāo)簽的準(zhǔn)確定位，支持和庫(kù)房機(jī)器人控制系統(tǒng)的集成。二是標(biāo)準(zhǔn)檔案卷盒的應(yīng)用。應(yīng)盡可能統(tǒng)一規(guī)范地采用標(biāo)準(zhǔn)檔案卷盒，便于庫(kù)房機(jī)器人的抓取。三是實(shí)體檔案RFID標(biāo)簽的應(yīng)用。在實(shí)體檔案卷盒的顯著位置，粘貼RFID標(biāo)簽，便于庫(kù)房機(jī)器人的精準(zhǔn)抓取。四是智能環(huán)境監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用。檔案庫(kù)房的溫濕度記錄與監(jiān)控、視頻監(jiān)控設(shè)備、消防設(shè)備等，均應(yīng)和檔案庫(kù)房機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行集成，便于遠(yuǎn)程智能化的控制。

目前基于智能機(jī)器人的檔案館自動(dòng)化方面的應(yīng)用研究還處于初步階段。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展階段，智能機(jī)器人發(fā)展應(yīng)用的前景十分廣闊，未來(lái)可廣泛應(yīng)用于檔案館、圖書(shū)館、云存儲(chǔ)、銀行、電信等行業(yè)及立體倉(cāng)庫(kù)、物流管理等工業(yè)及自動(dòng)化領(lǐng)域。本文只是通過(guò)對(duì)檔案庫(kù)房智能機(jī)器人的研究和建設(shè)進(jìn)行可行性分析，對(duì)未來(lái)檔案庫(kù)房智能化建設(shè)提出一些思路和方法，供各單位檔案管理工作者參考。