智能倉儲AGV機器人結構設計優(yōu)化的幾點思考

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智能倉儲機器人的出現(xiàn)有效解決以上問題。本文從AGV智能倉儲機器人發(fā)展現(xiàn)狀入手，討論AGV的應用領域和發(fā)展前景，最后分析如何對AGV智能倉儲機器人進行結構優(yōu)化設計，希望進一步推動我國相關行業(yè)發(fā)展。

關鍵詞：智能倉儲;AGV機器人;結構設計;設計優(yōu)化

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

當前的諸多大型電商企業(yè)與物流公司都利用了AGV智能機器人，其出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)人工分揀存儲的情況。AGV為智能機器人，集合電子技術、計算機技術、傳感器技術，讓貨物周轉速度得到顯著提升。目前我國還在對AGV智能倉儲機器人進行研究設計，使其性能進一步提升，滿足食品業(yè)、制造業(yè)、煙草業(yè)、醫(yī)療領域等行業(yè)需求。

1智能倉儲AGV機器人相關概述

1.1智能倉儲AGV機器人發(fā)展現(xiàn)狀。上世紀50年代，美國貝瑞特電器公司研發(fā)出首臺AGV小車，經過多年的發(fā)展，該技術在我國物流行業(yè)已經得到廣泛利用，比如我國一些起重研究所陸續(xù)研發(fā)了新式AGV小車。在我國電子商務領域飛速發(fā)展的今天，AGV智能倉儲機器人開始得到利用，顯著提升了貨物周轉效率，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品，滿足更多的行業(yè)發(fā)展需要。

1.2 AGV的應用領域以及發(fā)展前景。在當前的制藥行業(yè)中，AGV已經得到成功利用。同時已經陸續(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智能倉儲機器人可以節(jié)約倉儲場地，提升周轉效率，節(jié)約經濟成本，未來需要對AGV系統(tǒng)進行進一步研究，使其用于多種高危行業(yè)當中，促進社會經濟發(fā)展。

2如何對AGV智能倉儲機器人進行結構優(yōu)化設計

首先，舉升旋轉盤機構系統(tǒng)設計。對于舉升機構來說，其主要包括制動器、編碼器、電動缸和舉升電機等組件。其具體工作原理如下：舉升電動機通過對滾珠絲杠的強力驅動，使水平運動形式變?yōu)榇怪毕蛏线\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。電動機工作需要制動機構，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，機器人的重量量為5千克，可以自動定位貨物運送出口，旋轉盤主要為翻斗式，可以把貨物裝卸在指定位置。載物裝置由電機和絲桿連接，且?guī)咏z桿轉動，之后進一步帶動滑塊的橫向轉動，使得滑塊可以橫向移動，以此滿足托盤升降操作需要。

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

再次，360°全方位感應防撞系統(tǒng)設計。防撞系統(tǒng)利用到高精準傳感器，其價值在于可以對運動設備檢測，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)關閉，并且利用360°保護傳感器能夠對附近的設施分析和防范。防撞系統(tǒng)的主要組成部分包括機械支架、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)隨即強制結束命令。小車正常運行期間以及AGV正常運行過程系統(tǒng)亮起綠燈，如果小車受到撞擊或者任務終止會亮起紅燈。目前防撞系統(tǒng)在倉儲機器人中是不可或缺的部分，在運行期間為了提升現(xiàn)場人員的安全性，倉儲機器人需要對傳感器加以利用，對附近的障礙物識別，進而在前進或后退運動中避免碰撞，導致運輸與周轉混亂。此外，倉儲機器人安裝了急停開關，必要時工作人員可以手動關閉系統(tǒng)。

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

結語：綜上所述，AGV智能倉儲機器人的出現(xiàn)與智能技術進步和汽車行業(yè)發(fā)展息息相關，并且在信息技術的支持下，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)，滿足不同的應用需求，所以說AGV智能倉儲機器人的利用有著廣闊前景，今后需要對其性能不斷完善。進而有效滿足社會發(fā)展需要。

參考文獻：

[1]鄭海輝. AGV智能倉儲機器人結構優(yōu)化設計[J]. 內燃機與配件， 2020， 14（004）：P.180-181.

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