（2）减少仓库人力的投入，减少投入成本，充分利用仓库面积，现在的仓储物流的特点是订单数多，但订单包含的个体少，所以不好分类，消耗人力大，错误的可能性大，同时因为仓库面积有限，所以利用率低，这是现在仓储物流的主要问题，本次设计针对效率和成本问题进行了研究，希望可以推进中国物流业的发展。

1.3 AGV国内外现状

1.3.1 国外发展现状

1.3.2 国内发展现状

1.4 研究内容

本课题主要从仓储物流中使用AGV进行搬运货物出发，研究仓储搬运机器人机械结构设计、双轮差速驱动、传感器定位避障设计、顶升机构设计。

（1）考虑仓储物流AGV的实际用途，采用两套直流无刷调速电机系统，可以实现对两驱动轮的差速驱动，由于实际工作地点空间比较小，所以需要计算最小的转弯半径，本次课题采用两个驱动轮和两个万向轮，AGV小车的尺寸采用小巧结构，使得转向灵活，并且在转向过程中保持托盘不动，仅仅使小车的车体转动，满足车间狭小空间的工作要求。

（2）本次设计的仓储物流机器人采用的顶升机构属于滚珠丝杆螺母副进行顶升动作，在顶升过程中，托盘和货架上升平稳，传动平稳，并且上升高度可以准确的控制。

（3）除了顶升机构，在旁边还安装了旋转机构，由旋转电机带动齿轮转动，然后齿轮传功带动与之相连的托盘进行转动，这样可以保证在AGV小车进行回转时，托盘和货架可以保证与地面保持相对静止，这样的方案的好处是当小车在一个相对比较狭窄的环境时，可以保证货架不与周围环境发生碰撞。

（4）仓储物流AGV小车的引导方式技术比较先进，本次课题采用二维码导航与惯性导航相结合的方式，在二维码之间使用惯性导航，可以大大减少二维码的数量，在惯性导航之间又穿插二维码导航，二维码之间有着当前的位置坐标信息，将会改变机器人的方向，提高准确性。两者结合刚好互补，可以保证室内定位精度。

1.5 本章小结

本章主要是通过查阅资料，对AGV的背景和意义进行了概括，并且总结了AGV分别在国内外的现状，然后对本次设计的研究内容进行了说明。

第二章 顶升式AGV的总体方案设计

2.1 AGV功能需求

经过对仓储物流所处环境的调查， AGV 小车在车间中工作时的流程如下：小车平时处于待命状态，当从远程控制给AGV小车一个取货命令时，小车根据路面上的二维码，依靠二维码与惯性导航相结合的引导方式，绕最近的路线行驶到目标货架，因为货架比较多，路线的空间比较狭窄，当AGV小车需要转弯时，他会停下并原地旋转继续前行，行进至目标货架时，缓缓运行到货架底部，扫描到货架底部的二维码后，就表示对接成功，AGV小车支撑轴缓缓上升，不断举起货架至指定的高度，然后将货架缓缓移动至目标点位置，在运行转弯过程中，为了不让货架碰到其他货架，需要保证在转弯过程中，车身转动但是货架不动，这就需要保证旋转机构和顶升机构相互配合的稳定性。当卸货后，小车将沿着原路线返回到货架的位置，并且根据顶升机构缓缓将货架放下，然后自行回到待命区，如果电量不足，小车还将会自主充电。

但是，这种仓储物流AGV特殊的工作模式，让小车的设计具备一定的难度和挑战性。首先，在狭窄的货物通道范围内，下车必须准确的将货架举起，不能够倾倒货架；其次，在遇到转弯的路口时，小车为了不会碰触旁边货架，需要保证被举起的货架不动而只转动车身，这时就需要保证小车转弯半径能够在车间内安全的旋转，即保证小车有足够的空间运转；最后，小车搬运的效率也是需要满足的，所以小车的顶升机构需要快且稳，一般达到1.5mm/s的顶升速度，并且运输货物的速度也要达到要求，不能太慢。综合以上因素，在运输中对仓储AGV小车需要严格的要求。并要求货架和小车的托盘是可以分离的，确保货架可以准确的转移到人手上并卸下货物。