卞宏建

摘要：在電子商業(yè)和物流行業(yè)飛速發(fā)展的背景下，倉儲物流行業(yè)所需人力也在增加，但是傳統(tǒng)的人力操作和管理模式下存在安全性低、工作效率不足的情況。近年來，AGV智能倉儲機(jī)器人的出現(xiàn)有效解決以上問題。本文從AGV智能倉儲機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀入手，討論AGV的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景，最后分析如何對AGV智能倉儲機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，希望進(jìn)一步推動我國相關(guān)行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能倉儲;AGV機(jī)器人;結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計優(yōu)化

中圖分類號：TP242文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2020）14-0033-01

當(dāng)前的諸多大型電商企業(yè)與物流公司都利用了AGV智能機(jī)器人，其出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)人工分揀存儲的情況。AGV為智能機(jī)器人，集合電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)，讓貨物周轉(zhuǎn)速度得到顯著提升。目前我國還在對AGV智能倉儲機(jī)器人進(jìn)行研究設(shè)計，使其性能進(jìn)一步提升，滿足食品業(yè)、制造業(yè)、煙草業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域等行業(yè)需求。

1智能倉儲AGV機(jī)器人相關(guān)概述

1.1智能倉儲AGV機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀。上世紀(jì)50年代，美國貝瑞特電器公司研發(fā)出首臺AGV小車，經(jīng)過多年的發(fā)展，該技術(shù)在我國物流行業(yè)已經(jīng)得到廣泛利用，比如我國一些起重研究所陸續(xù)研發(fā)了新式AGV小車。在我國電子商務(wù)領(lǐng)域飛速發(fā)展的今天，AGV智能倉儲機(jī)器人開始得到利用，顯著提升了貨物周轉(zhuǎn)效率，降低管理成本。新時期需要繼續(xù)研制出更為成熟的智能化產(chǎn)品，滿足更多的行業(yè)發(fā)展需要。

1.2 AGV的應(yīng)用領(lǐng)域以及發(fā)展前景。在當(dāng)前的制藥行業(yè)中，AGV已經(jīng)得到成功利用。同時已經(jīng)陸續(xù)用于煙草業(yè)、食品業(yè)。在我國處于人口老齡化社會的大背景下，勞動成本逐漸提升。對企業(yè)的發(fā)展造成不利影響，AGV小車的出現(xiàn)可以有效解決以上問題，對于倉儲物流行業(yè)來說，AGV智能倉儲機(jī)器人可以節(jié)約倉儲場地，提升周轉(zhuǎn)效率，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，未來需要對AGV系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究，使其用于多種高危行業(yè)當(dāng)中，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2如何對AGV智能倉儲機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

首先，舉升旋轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計。對于舉升機(jī)構(gòu)來說，其主要包括制動器、編碼器、電動缸和舉升電機(jī)等組件。其具體工作原理如下：舉升電動機(jī)通過對滾珠絲杠的強(qiáng)力驅(qū)動，使水平運(yùn)動形式變?yōu)榇怪毕蛏线\(yùn)動形式，并且電動缸的上部和托板密切接觸，而下端被車架固定。電動機(jī)工作需要制動機(jī)構(gòu)，然后在電動缸頂部舉起貨架。同時，制動器主要發(fā)揮制動剎車的作用，讓貨架處于被托舉狀態(tài)。此外，AGV倉組機(jī)器人有兩個電動缸，每個載重500千克，舉升高度為30-50毫米，一般情況下，機(jī)器人的重量量為5千克，可以自動定位貨物運(yùn)送出口，旋轉(zhuǎn)盤主要為翻斗式，可以把貨物裝卸在指定位置。載物裝置由電機(jī)和絲桿連接，且?guī)咏z桿轉(zhuǎn)動，之后進(jìn)一步帶動滑塊的橫向轉(zhuǎn)動，使得滑塊可以橫向移動，以此滿足托盤升降操作需要。

其次，四輪驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計。通常情況下驅(qū)動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用了單驅(qū)動、雙驅(qū)動、差速驅(qū)動以及多驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)是AGV主要單元之一，會對AGV性能產(chǎn)生影響，以四輪驅(qū)動系統(tǒng)為例，每個驅(qū)動電機(jī)都含有固定編碼器，對轉(zhuǎn)動脈沖進(jìn)行記錄。車輪與電機(jī)軸的連接使用了剛性部件，之后利用深溝球軸承將電機(jī)軸、驅(qū)動外殼連接起來，滿足AGV小車的前進(jìn)和后退移動。在四輪驅(qū)動下，可以保證速度與方向的一致性。如果驅(qū)動輪不一致，速度不同，可以通過原地轉(zhuǎn)動或弧線運(yùn)動調(diào)整。驅(qū)動組件的主要組成包括軸承、法蘭盤、尼龍輪，其中尼龍輪、內(nèi)輪轂的固定需要使用螺絲，保證行走期間不會打滑。在設(shè)計環(huán)節(jié)要保證懸架組件的六輪結(jié)構(gòu)共同著地，在車體受力的同時將力量平均分散到四個萬向輪上，通過該設(shè)計有效保證AGV驅(qū)動力，實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的轉(zhuǎn)彎。

再次，360°全方位感應(yīng)防撞系統(tǒng)設(shè)計。防撞系統(tǒng)利用到高精準(zhǔn)傳感器，其價值在于可以對運(yùn)動設(shè)備檢測，通過生成信號將數(shù)據(jù)上傳至控制系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)故障能夠快速對系統(tǒng)關(guān)閉，并且利用360°保護(hù)傳感器能夠?qū)Ω浇脑O(shè)施分析和防范。防撞系統(tǒng)的主要組成部分包括機(jī)械支架、彈簧和橡膠，如果發(fā)生小車碰撞彈簧會受到外部擠壓，系統(tǒng)隨即強(qiáng)制結(jié)束命令。小車正常運(yùn)行期間以及AGV正常運(yùn)行過程系統(tǒng)亮起綠燈，如果小車受到撞擊或者任務(wù)終止會亮起紅燈。目前防撞系統(tǒng)在倉儲機(jī)器人中是不可或缺的部分，在運(yùn)行期間為了提升現(xiàn)場人員的安全性，倉儲機(jī)器人需要對傳感器加以利用，對附近的障礙物識別，進(jìn)而在前進(jìn)或后退運(yùn)動中避免碰撞，導(dǎo)致運(yùn)輸與周轉(zhuǎn)混亂。此外，倉儲機(jī)器人安裝了急停開關(guān)，必要時工作人員可以手動關(guān)閉系統(tǒng)。

最后，視覺系統(tǒng)設(shè)計。在倉儲機(jī)器人的設(shè)計過程中，還需要保證視覺系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)性，目前AGV主要利用RFID技術(shù)，可以快速對貨物進(jìn)行識別，不過要求識別距離較短。對于運(yùn)轉(zhuǎn)速度相對較快的機(jī)器人來說，讀取標(biāo)簽內(nèi)容后，不能停止在指定位置。因此需要設(shè)計出靈敏度更高的視覺導(dǎo)航技術(shù)，也就是利用視覺導(dǎo)航系統(tǒng)對編碼標(biāo)志進(jìn)行定位，可以在機(jī)器人前端安裝攝像頭，對前方路況信息有效采集，發(fā)現(xiàn)編碼標(biāo)志后提前減速，通過采集圖像后轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄎ恍畔l(fā)送到上位機(jī)上，處理機(jī)具有強(qiáng)大的圖像處理能力，滿足實(shí)時導(dǎo)航需要。此外，計算機(jī)還支持軟件庫，可以在高數(shù)據(jù)密度下的場景中進(jìn)行利用，達(dá)到良好的視覺效果。

結(jié)語：綜上所述，AGV智能倉儲機(jī)器人的出現(xiàn)與智能技術(shù)進(jìn)步和汽車行業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，并且在信息技術(shù)的支持下，開始對醫(yī)藥行業(yè)、煙草行業(yè)等行業(yè)發(fā)展提供有效幫助。AGV系統(tǒng)能夠連續(xù)作業(yè)，滿足不同的應(yīng)用需求，所以說AGV智能倉儲機(jī)器人的利用有著廣闊前景，今后需要對其性能不斷完善。進(jìn)而有效滿足社會發(fā)展需要。

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