论文总字数：22921字

摘 要

人工智能时代的到来带动机器人行业的快速发展，未来也必定是机器人的时代。如今，各国政府高度重视智能制造与智能机器,旨在推进生产方式智能化。

在我国老龄化加剧的国情下，用工成本日益增加，所以智能仓储系统成为了解决物流作业需求加剧的方案,因此智能仓储系统的研究不仅对实现仓储作业方式智能化具有重大意义，同时也符合国家的战略发展方向。国内外对面向智能仓储的有轨攀爬式AGV（自动导引小车）研究较少，它是通过计算机控制下的磁或激光等导向装置，引导机器人小车沿设定路径运行一种具备高度柔性化和自动化的运输方式。

本设计主要进行AGV小车的机械部分设计，通过简化汽车的驱动结构，使小车平台能够在仓库内的平地上运动，到达货架的时候需要改变形状，沿着导轨向上攀爬，并且能够根据货物在货架上的位置在货架上水平移动。

关键字：AGV；激光导向；驱动结构

Design of AGV car platform

Abstract

The arrival of the era of artificial intelligence drives the rapid development of the robot industry, and the future must be the era of robots. Nowadays, governments attach great importance to intelligent manufacturing and intelligent machines, aiming to promote the intelligent production mode.

With the aging of our country, the labor cost is increasing day by day, so the intelligent warehousing system has become a solution to solve the increasing demand of logistics operation. Therefore, the research of intelligent warehousing system is not only of great significance to realize the intelligent warehousing operation mode, but also in line with the national strategic development direction. At home and abroad, there is less research on the rail climbing AGV (automatic guided vehicle) for intelligent warehouse. It is a highly flexible and automatic transportation mode that guides the robot car along the set path through the magnetic or laser guiding device controlled by computer.

This design is mainly for the mechanical part of AGV car design. By simplifying the drive structure of the car, the car platform can move on the flat ground in the warehouse. When it reaches the shelf, it needs to change the shape, climb up along the guide rail, and move horizontally on the shelf according to the position of the goods on the shelf.

Keywords: AGV; Laser guidance; Driving structure

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 5

1.1 论文研究的背景及意义 5

1.2 AGV小车的定义及特点 6

1.3 AGV小车的发展简史 7

1.4 攀爬式AGV小车的关键技术及本论文的研究内容 7

1.4.1 攀爬式AGV小车的关键技术 7

1.4.2 本论文研究的主要内容 8

1.5 本章小结 8

第二章 有轨攀爬式AGV小车结构方案 9

2.1 攀爬式AGV小车整体结构方案设计 9

2.1.1 攀爬式AGV小车各项参数 9

2.1.2 车身平台方案 9

2.1.3 传动方案 9

2.2 本章小结 10

第三章 AGV小车机械部分关键零件选取 11

3.1 驱动电机的选取及其参数 11

3.1.1 驱动电机的选取过程 11

3.1.2 驱动电机的主要参数 11

3.2 齿轮设计与校核 12

3.2.1 齿轮的设计方法 12

3.2.2 齿轮的结构设计与校核 12

3.3 轴设计与校核 18

3.3.1 轴的设计方法 18

3.3.2 输出轴的设计 18

3.3.3 输出轴轴的受力分析与校核 21

第四章 有轨攀爬式AGV小车建模 25

4.1 各部件建模 25

4.2 整体装配 26

第五章 有轨攀爬式AGV小车运动仿真制作 27

5.1 运动仿真制作 27

5.1.1 运动仿真动画效果预览 27

5.1.2 运动仿真动画运动副及函数设定 34

5.1.3 仿真流程图 35

5.2 仿真实验 36

第六章 结论与展望 37

6.1 结论 37

6.2 展望 37

致 谢 38

参考文献 39

引言

论文研究的背景及意义

人工智能时代的到来带动了机器人行业的快速发展，未来必定是机器人的时代。当前，各国政府普遍重视智能制造与智能机器相结合，国内外相竞展开自己的策略，如德国工业4.0，美国“工业互联网”，乃至“中国制造2025”的提出，都是为了进一步推动生产方式的智能化，聚焦于智能机械，通过信息化等顶尖技术，实现制造方式的变革。^[1]

目前，我国中老年人口的数量逐渐增多，从前的人口红利正在快速消失，用工成本不断增加。物流行业规模的不断壮大，使得传统的物流作业方式已经无法满足当前的需求，一种高效的“货到人”智能仓储系统成为当前主流的解决方案，不仅减少了人力成本，同时大大提高了作业效率。因此智能仓储系统的研究不仅对实现仓储作业方式智能化具有重大意义，同时符合国家的战略发展方向。随着人工智能时代的到来，通信技术、传感器技术和机器人算法的快速发展使其智能化技术更加成熟。实验室中越来越多的机器人 DEMO 真正实现了产业化落地，机器人能够真正应用的领域不断扩大。智能仓储系统的核心是多机器人的调度系统和仓储机器人，仓储机器人是一种代替人工搬运货物的移动机器人，通过自主定位、自主导航以及自主回充等技术来实现货物的自主运输。^[2]

最早开始应用物流仓储的是亚马逊于2012年收购Kiva之后，自然成为了带动整个物流机器人行业发展的先驱者。其系统采用多个移动机器人代替传统物流作业中的人工拣选模式，通过中央控制系统对多个机器人进行调度和管控，从而实现多机器人的协同运行，形成“货到人”的作业模式。^[3] Kiva 机器人系统以高效、可靠、准确和低成本的智能化作业模式颠覆了传统的物流市场，掀起了物流市场的浪潮，标志着智能物流时代的到来。

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