基于食品工业的爬升货架AGV攀爬装置

曹冲振，明超，王凤芹*，梁世友

1. 山东科技大学机械电子工程学院（青岛 266590）；2. 山东科技大学交通学院（青岛 266590）

在现代社会中，人们对食品的需求越来越大，食品工业的迅速发展也为食品物流行业的发展带来机遇[1]，食品需要快速准确地完成输送与仓储。目前在食品行业，一般利用堆垛机或穿梭车存取立体货架上的食品[2-5]，并由AGV（自动导引运输车）或输送线输送食品，由于AGV行走线路柔性可修改，其逐渐成为应用广泛的自动化搬运设备[6-8]。一般地，AGV只能在路面行走，不能爬升货架直接存取食品，需要堆垛机或穿梭车配合存取食品。但在这种方式下食品的存取路线较长，AGV等待时间较长。通常在单个巷道内只配有一台堆垛机，当堆垛机发生故障后，立体仓库便无法正常运行，导致仓储系统的冗余性较低。如果AGV能够直接爬升货架取存食品，就可以不需要堆垛机或穿梭车，同时省去AGV等待取存食品的时间。

谢明[9]提出了一种可爬升货架的穿梭车的思想，没有具体的结构设计。覃文飞[10]设计了一款可爬升货架的AGV，该AGV的攀爬装置利用齿轮齿条传动实现伸缩，两根齿条同时向两侧伸缩相同长度，没有考虑AGV定位误差，导致攀爬装置与爬升轨道不能同时正常啮合，AGV爬升时的稳定性较差。由于国内研究较少，因此开展与该攀爬装置有关的研究非常必要，将探求一种合理的双侧爬升货架的AGV方案，并阐述该AGV攀爬装置的工作原理、详细结构、调控策略及动力学等。

1 方案设计

1.1 AGV机械系统方案设计

双侧爬升货架AGV机械系统如图1所示。……