智能搬运车 - 图文

智能搬运车说明书

指导老师：郭润兰 杨亚东 组 长：雷亮亮 组 员：张想存 王 晖

目 录

引言（智能搬运车研究的背景和目的） ..................... 2 第一章概述 ............................................ 2 1.1搬运车的发展及现状 ................................. 2 1.2ROBO PRO软件控制慧鱼模型简介 .................... 10 第二章智能搬运车的设计原理 ............................ 11 2.1智能搬运小车的功能介绍 ............................ 11 2.2总体方案设计原理 .................................. 11 2.3系统结构功能 ...................................... 12 2.4具体设计 .......................................... 13 2.5机械手模块 ........................................ 15 2.6各个功能实现的应用程序 ............................ 16 2.7慧鱼模具ROBO PRO接口接线视图 ..................... 18 创新设计的心得体会 ................................... 19 参考文献 ............................................. 21 附录 ................................................. 22

引言

智能搬运车研究的背景和目的：

运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。当时斯坦福研究院的NilsNilssen和charlesRosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。

智能搬运车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。

第一章 概述

搬运车发展史：

阿基米德的“给我一个杠杆我可以翘起地球”，我觉得可以说是古代人民对搬运这个词最生动的解释。当然，最原始的搬运方法不过就是杠杆原理。然而随着科技的进步，尤其是第一次工业革命的推动作用，越来越多的科技元素被注入搬运这个词汇中。

最早的成型的搬运车始于1917年，即第一次世界大战快要结束

的时候。世界大战结束后，世界经济迎来一阵复苏和发展的阶段，同时，手动液压搬运车的技术得到快速的发展。当时的物流主要是用于军事行动，提供供给之类，他的作用可见一斑。在第二次世界大战中，搬运车以比较成熟的形象亮相，得到了快速的发展和普遍的应用。

我国搬运车发展历史较晚。在上世纪50年代，那是的企业搬运活动还是主要使用落后的人工搬运，费时费力，效率低下。随着战后经济的复苏，科技文化的发展，企业逐渐将高效率作为生产的主题之一。于是乎，政府和企业都认识到了物流对发展的重要性，高效搬运被单独提了出来，搬运物流业从人工搬运转向了机械化搬运。近30年来我国经济发展较快，对搬运车提出了更高的要求，特别是自从电子商务物流的快速发展，让第三方物流行业已经第四方物流行业得到了快速的发展，对搬运车设备提出了更高的要求，在过去的几年中，我国搬运车需求均呈现两位数增长，发展势头良好。国家已经将物流产业加入十大振兴产业规划当中，足见物流在提高社会效益方面的巨大作用。

搬运车作用作为物流搬运中的主力军，其作业不容忽视。物流，实物空间的移动活动，垂直移动称为堆高（堆垛）物流，平行移动称为搬运物流，这两个物流活动是物流活动中最常见的物流，还有装卸物流，这些物流过程均离不开搬运车的参与。搬运车的价值正日益凸显，搬运车主要功能是完成搬运物流活动。

搬运车发展历史，经历3代发展，搬运车发展正在向第四代发展。

第一代搬运车为手动搬运车，简称CBY,其特点是自动化、智能化程度不高，但它为人工搬运向机械化搬运转化做出了巨大的贡献，时至今日，它在搬运车市场仍然具备一定的市场份额；第二代搬运车是以内燃叉车为代表的内燃搬运车，简称FT，具备较高的自动化，内燃叉车以发动机为动力，动力强劲，缺点是有废气排放污染环境，效能较低，有害人类健康，不适合食品行业使用；第三代搬运车是以电动叉车为代表的全电动搬运车，简称CBD,其自动化程度和内燃叉车相当，但它是节能环保理念推动的动力技术更新，使用的是电池动力，电动搬运车具备节能、无废气排放、噪音小等优点，是食品行业的最佳选择，由于其节能的突出优点，被搬运车行业认为是未来最有潜力的叉车之一，但目前遇到了发展瓶颈，由于其受电瓶容量的限制，功率小，作业时间短。第四代搬运车发展是以自动无人搬运车为代表的，简称AGVS, AGVS预计在本世纪50年代将得到大范围的应用，是当今柔性制造系统(ＦＭＳ)和自动化仓储系统中物流运输的有效手段，现代的AGV是由计算机控制，多数的ＡＧＶＳ配有系统集中控制与管理计算机，用于对ＡＧＶ的作业过程进行优化，发出搬运指令，跟踪传送中的构件以及控制ＡＧＶ的路线，无人搬运车的引导方式主要有电磁感应引导、激光引导和磁铁陀螺引导等方式，可以给无人搬运车编程序输入引导搬运车完成搬运工作，是一种智能化比较高的搬运车。

伴随我国企业和政府对物流的进一步重视，以及经济全球化进程的进一步加快，我国搬运车发展前景非常的好，未来将在一段时间内

呈现2到3位数的增长速度成长。

搬运车发展史搬运车发展历史，经历3代发展，搬运车发展正在向第四代发展。

第一代搬运车为手动搬运车，简称CBY,其特点是自动化、智能化程度不高，但它为人工搬运向机械化搬运转化做出了巨大的贡献，时至今日，它在搬运车市场仍然具备一定的市场份额；

第二代搬运车是以内燃叉车为代表的内燃搬运车，简称FT，具备较高的自动化，内燃叉车以发动机为动力，动力强劲，缺点是有废气排放污染环境，效能较低，有害人类健康，不适合食品行业使用；

第三代搬运车是以电动叉车为代表的全电动搬运车，简称CBD,其自动化程度和内燃叉车相当，但它是节能环保理念推动的动力技术更新，使用的是电池动力，电动搬运车具备节能、无废气排放、噪音小等优点，是食品行业的最佳选择，由于其节能的突出优点，被搬运车行业认为是未来最有潜力的叉车之一，但遇到了发展瓶颈，由于其受电瓶容量的限制，功率小，作业时间短。

第四代搬运车发展是以自动无人搬运车为代表的，简称AGVS, AGVS预计在本世纪50年代将得到大范围的应用，是当今柔性制造系统(FMS)和自动化仓储系统中物流运输的有效手段，现代的AGV是由计算机控制，多数的AGVS配有系统集中控制与管理计算机，用于对AGV的作业过程进行优化，发出搬运指令，跟踪传送中的构件以及控制AGV的路线，无人搬运车的引导方式主要有电磁感应引导、激光引

导和磁铁陀螺引导等方式，可以给无人搬运车编程序输入引导搬运车完成搬运工作，是一种智能化比较高的搬运车。[1]

编辑本段防爆搬运车拼音:fangbaobanyunche 英文名称：explosion-proof handling car

说明:具有防爆性能的一类搬运车。主要有蓄电池防爆叉车和蓄电池防爆搬运车。对于火花、静电、温度等引起爆炸的因素作了全面处理。电机、电器都设计为隔爆型，电源装置设计为防爆特殊型。适用于石油、化工、纺织、制药、食品、国防等工业部门存在有爆炸性气体混合物的危险场所，用来进行货物的装卸、搬运、堆码等操作。

无人搬运车(automated guided vehicle，简称AGV)，为一工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可

充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。

另外，还有如：液压支架搬运车 （分为一体车及分体车，分体车亦称拖挂式液压支架搬运车）

液压支架搬运车：矿用设备，专门针对矿用液压支架、采掘等大型的搬运困难的机械而设计制作的特殊搬运工具，

使用其不仅提高劳动工效，而且实现了安全搬移，尤其在工作面布置及采面搬家时，体现了其经济性与便捷的特点。

编辑本段搬运车的分类搬运车又叫托盘车，主要分为

手动搬运车：手动液压搬运车，高起升剪式搬运车，电子秤搬运车，手工托盘搬运车等

半电动搬运车：半电动搬运车，半电动托盘车等

全电动搬运车：全电动搬运车，全电动托盘车，电动托盘搬运车等

手动托盘车与电动托盘车都是用于平面点到点搬运的工具。小巧灵活的体型使手动托盘车几乎适用于任何场合。但是由于是人工操作，当搬运2吨左右较重的物品时比较吃力，所以通常用于15米左右的短距离频繁作业，尤其是装卸货区域。在未来的物流各环节中，手动托盘车也将承担各个运输环节之间的衔接作用，在每一辆集卡或货车上都配备一辆手动托盘车，将使得装卸作业更加快捷方便，并且不受场地限制。当平面搬运距离在30米左右时，电动托盘车无疑是最佳选择，行驶速度通过手柄上的无极变速开关控制，跟随操作人员步行速度的快慢，在降低人员疲劳度的同时，保证了操作的安全性。如主要搬运路线距离在30米以上至70米左右时，可以采用带折叠式踏板的电动托盘车，驾驶员站立驾驶，最大速度可提高近60%。

进一步详细分化：简易搬运车、快起升搬运车、手动搬运车、重载搬运车、经济型手动搬运车、镀锌搬运车、超低放搬运车、不锈钢搬运车、带称型搬运车、纸筒搬运车、山地搬运车、升高搬运车等[2]

使用注意事项： 1.不要超载；

2.地面条件是否允许使用； 3.正确装载货物；

4.操作时请穿戴好安全鞋和手套； 敞篷式搬运车 5.每次使用前请做一次彻底的操作检查； 6.使用正确的举升技术装配机器；

7.不要忽视在操作过程中可能存在的潜在危险。 智能搬运车成为物流界新宠：

2012年8月8日，在中国国际展览中心开幕的“第五届中国国际物流博览会”上，昆明船舶设备集团展出了“激光导引AGV（智能机器人无人搬运车）”，是整个博览会的一个亮点。

自动导引车系统的发展有50多年的历史。迄今为止，其各项技术不断得到改进，性能不断提高。导引技术从最初的电磁导引，到光学磁带识别，再到激光反射测角定位，不断进步，提高了自动导引车行程路径的柔性化以及定位的精度。针对不同的应用需求，出现了各种不同的移载技术，比如推挽式、牵引式、前叉式和后叉式等。相应的驱动技术和电池技术也发展很快。车载计算机的硬软件功能的不断升级使得自动导引车控制系统的智能化程度不断提高。现在的自动导引车可以实现自动导引，自动行驶，优化路线，自动作业，交通管理，车辆调度，安全避碰，自动充电以及自动诊断等操作，甚至可以从网

络、无线或红外线接收客户指令。由于自动导引系统的定制化特点，模块化和标准化的设计开发也在不断推广和实施。因此，自动导引车系统的性能从智能化、信息化、柔性化、敏捷化、节能化和绿色化等方面不断提高。

物料的装卸搬运是物流过程中发生频率高，耗用时间长，所需费用大的作业活动。为了降低成本并提高效率，自动搬运技术的实施势在必行，因此受到越来越多的关注。在众多的搬运技术中，因为自动导引车的优越性，使其成为实现物料自动搬运的最佳解决方案。自动导引车系统可以应用在多个领域，典型的应用是在装配线、仓储和拣选系统以及柔性生产系统中，对企业提高生产效率、降低成本、提高产品质量、提高企业的生产管理水平起到了显著的作用。

自动引导搬运车是当今柔性制造系统和自动化仓储系统中物流运输的有效手段，也是在物流领域中首推的简单有效的自动物料运输方式。无人驾驶的电动车通过运用自动运输系统搬运货物，并能在互不干扰的情况下将货物高效可靠地送达目的地。作为物流设备领域中的新兴设备，自动引导搬运车的使用极大地减轻了人们的劳动强度，提高了物流运作效率和服务质量，降低了物流成本。现场参加AGV展示的参展商有：E&K AUTOMATION、 ELETTRIC80、Goetting KG、Paul Vahle和SICK等。作为AGV领域内的领先企业，参展商将高品质高价值的先进技术传递到全世界。AGV展区旨在为无人引导车系统的研究人员、制造商和用户提供一个交流合作的理想平台。

由于激光导引定位精度比较高，所以激光导引无人搬运车是行业内比较热门的项目之一，它似乎已经成为叉车行业内高新信息化产品，它依靠激光导引，导引精度比较高，是未来搬运车发展趋势之一。无人搬运车的工作原理是：无人搬运车是由计算机控制的，属于信息化设备，而且车上装有微处理器，无人搬运车配有系统集中控制和管理计算机，可以对搬运作业过程中进行控制、搬运车指令、控制搬运作业行进路线，智能化、自动化、信息化程度比较高，无人搬运车依靠发射头发射激光束，然后接收四周反射回的激光束，来确定搬运车位置和运动的情况，实现自动、智能化搬运工作。

与之相对的行业内项目，还有电磁感应式引导，这种引导方式成本比激光导引成本低，但是它相对于激光导引，不容易受到干扰。

无人搬运车现在已经投入市场，叉车行业现在也有好多设备如堆高车的智能化、自动化研发正在紧锣密鼓的进行着，相信未来叉车行业将有更多智能化、信息化、自动化设备高调出现，让我们拭目以待。 1.2ROBO PRO软件控制慧鱼模型简介

你一定曾经问过自己，机器人是如何执行被分配的任务，看上去就像有一只无形的手在操纵它。但不仅仅是真正的机器人，在许多其它涉及到自动化控制技术的领域中同样如此，包括慧鱼机器人。在紧接着的章节中，我们将一起来为自动车库门设计一个小的控制程序。这样一来，我们可以知道怎么在ROBO Pro软件的帮助下，来解决这类控制问题并进行调试。ROBO Pro软件非常

易于操作。控制程序以及我们即将学到的流程图和数字流程图可以生成图形化的用户界面，这一切几乎用鼠标就可以操作完成。

为了通过电脑来控制你的慧鱼模型，必须要有ROBO Pro控制软件和一块接口板来将电脑和模型相连。接口板可以传输软件指令，比如控制马达和处理传感器信号。ROBO 接口板（货号93293）和早期的智能接口板（货号30402）都可以用。你可以选任意一种和ROBO Pro软件配套。但是ROBO Pro只支持智能接口板的在线控制模式。ROBO Pro不再支持老式的并行接口板（货号30520）。 关键词：慧鱼 智能 搬运车 自主化

第二章智能搬运车的设计原理

2.1智能搬运小车的功能介绍：

智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，车载的远距移动，转盘的360°全方位旋转，自动卸货物的功能。 2.2总体方案设计原理（图示）

2.3系统结构功能：

本搬运车市将车体与工作部分分开组装，最后实现整体功能。最前面的是一电动机驱动的小车车体部分，带动整个装置实现远距移动。工作部分有三部分组成，即转盘的360°全方位旋转，立柱不同高度的定距升降，和机械手臂的智能夹放。由以上的几点功能，本装置可以实现对不同形状物体在不同位置不同高度的智能搬运功能。

因此，智能搬运车可以有效的帮助人类完成一系列大体积大构件在特殊情况下的搬运。 2.4具体设计：

图1.整体结构框图

图2.小车底盘及其驱动

图3.转盘驱动部分

图4.立柱升降驱动

图5.机械手臂

2.5机械手模块：

控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动蜗轮蜗杆组，减速后传动至输出舵盘。输出轴和位置反馈是相连的，转动的同时，带动位置反馈，将输出一个信号控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。

机械手的夹取通过左右两个舵机的配合来实现，左边的的舵机向右转一定的角度，右边的舵机向左一定的角度，从而实现夹取货物的目的。

机械手的抬起是通过中间舵机的顺时针转来实现的。 2.6各个功能实现的应用程序

本装置功能的实现有以下四个部分组成：

总功能系统的程序：

2.7慧鱼模具ROBO PRO接口接线视图：

2.8主要零件及运动简图： 智能搬运车主要有以下的零件

机械零件：连杆、齿轮（普通齿轮、锥齿轮等）、涡轮、蜗杆、螺杆、轴、联轴器、变速器、齿轮箱等；

电气零件：直流电机、灯泡、行程开关、可调直流变压器、电脑接口板装置等；

机构散件：转盘、立柱、机械手为组合模型必要的零部件，导向件为固定各零部件的方向的必要零件，支承件为支承各零部件的位置的必要零件。

所用减速零件的结构简图：

如图为电动机带动的运动链。转动通过变速箱带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮。安装在底盘的大蜗轮带动整个转盘转动从而实现多角度的工作形式。可实现360°内转动主机架工作。旋转的极限位置和这个方向上的原点都是通过限位开关来实现的。

创新设计的心得体会

在这次创新设计项目中，认识到各种设备模型和增强了动手实践能力。模型建造过程，需要百分百的耐心和细心，不能有任何错误。如果前面有那么一个零部件选错了，可能导致后面组装时组装不下，要拆前面组装好的部件，得不偿失。所以我们一开始先把零件逐个分开，再按照说明书的步骤逐步地组装。虽然这只是模型，但其实就是现实设备的缩小化，对于研究其机械结构和功能原理是非常直观和方便的。通过模型去想象真实设备的结构和原理，并对其进行优化和设

计。模型当中存在着不少设计不合理性，需要我们一一探索研究，结合实际提出合理设计要求。在这个项目过程中，基本上是对以前所学的专业知识的重新复习，通过这一次项目设计，对所学的知识有了更深的理解，把学到的东西真正运用到实际中去。实践中，也增强了我们的团队意思的。在组装过程中，组员们都非常的认真组装，期间并无出现什么大错误，整个拼装和调试过程都是非常顺利的。

这是一个非常有趣而且能在玩中学到东西的实践，学校应该多组织些这样的实践来启发学生的创造性思维。这样的实践激起我们的兴趣，让我们在玩的过程中又学习和增加了自己的专业基础知识。

虽然设计中存在很多缺陷和遗憾，但通过本次的创新设计，我们对部分专业课程（如：机械原理、机械设计、电工电子技术等）的知识进行了实际运用，意识到理论与实际之间的差距。本次创新设计为我们将来的实际设计指明了方向。

参考文献

[1] 濮良贵 纪明刚主编 机械设计 高等教育出版社，2008 [2] 孙 恒 陈作模 葛文杰 主编 机械原理 第七版 高等教育出版社，2006

[3] 申永胜 [4] 周祖德 版社，2002

[5] 崔正昀社，2000

[6] 吴庆鸣 2006

[7] 朱延庆 社，2001

[8] 孟遂民版社，2000

主编 机械原理教程 清华大学出版社，1999 唐永红主编 机电一体化 第一版 华中科技大学出主编 机械设计基础 第一版 天津大学出版何小新 主编 工程机械设计 武汉大学出版社，主编 送电线路施工（初、中级） 中国电力出版李光辉 编著 架空输电线路设计 中国三峡出

为了完成这件作品，我们花费了大量精力，虽然模型简单，但我们认为在设计中提出的种种想法却是很有意义的。这次作品的制作对我们机械学习是一次重要的补充。不仅让我们通过慧鱼产品对一些基础机械结构有了深入了解，更培养了我们的团结协作精神。 我们从研究问题——提出想法——小组讨论——分头找资料——分工协作——相互检查，提出改进意见，到最后完成产品。我们积极调动平时所学机械知识，尽管其中经历了许多失败，但我们没有放弃，不断在失败中学习和进步。依靠团队的力量细化问题，凝聚力量。衷心地感谢郭老师抽空给我们提的意见与帮助，让我们的工作更有效率，受益匪浅。不管最后怎样，这次创新设计都是一段难忘的经历。同时，对于搬运车的实际制造，我们认为还有一些可以改进的地方。

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