自動化立體倉庫系統(tǒng)，又稱自動存儲 / 檢索系統(tǒng)，即AS / RS(Automated Storage / Retrieval System)，使用高層貨架存儲貨物，充分利用倉庫空間，因此節(jié)省了占地面積，提高了空間使用率。目前使用最廣、適應性較強的是單元貨格式立體倉庫，但是在這種倉庫中巷道占去了三分之一左右的面積。在充分利用存儲空間的原則上，為了提高倉庫面積的利用率，達到能夠存儲更多貨物的目的，近年來各種高密度自動化倉儲系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，例如：重力式貨架倉庫和穿梭車式貨架倉庫。

　　在重力式貨架倉庫中，貨架接通道排列，每個通道都是存貨通道，并帶有一定的坡度，從入庫口端裝入的貨物單元能夠在自重的作用下，自動向出庫端移動，直到到達通道出庫端或者碰到已存儲的貨物單元停住為止，通道出庫端設有止動裝置。當出庫端的第一個貨物單元被取走后，其后面的各個貨物單元在重力作用下依次向出庫端補位。從結構上講，為了保證這種倉庫系統(tǒng)的靈活性，要求每個存貨通道設置減少摩擦的裝置，如在貨架上加滾子，或者儲存托盤帶滾輪。

　　穿梭車式貨架倉庫，貨架也接通道排列，每個通道也都是存貨通道，但沒有設置坡度，每個通道都設有供穿梭車運行的軌道，穿梭車在巷道里往復運行，自動存取和搬取貨物，提升了物流效率，而且穿梭車可以和堆垛機、自動叉車或AGV配合，自動進行不同列、不同層及不同通道之間的交換，調度更加靈活，自動化程度更高。

　　穿梭車式貨架倉庫的核心設備是穿梭車。穿梭車又稱為軌道式自動導引車(rail guide vehicle)，具有速度快、可靠性高、成本低等特點，它是立體倉庫的重要設備，并與其他物流設備實現(xiàn)自動連接，如出入庫站臺、緩沖站、輸送機、升降機和機器人等，按照計劃進行物料的輸送。穿梭車的行駛速度一定程度上決定了整個貨架倉庫的物流效率;穿梭車的供電方式、持續(xù)行進能力等決定了貨架倉庫安裝施工的難度;穿梭車的智能程度決定了貨架倉庫的智能化程度以及設計難度。因此，對于穿梭車式貨架倉庫系統(tǒng)來講，穿梭車本身十分值得研究和改進。

　　目前，立體倉庫正逐漸向高動態(tài)應用的方向發(fā)展——對倉庫存儲量的要求越來越高，揀選、輸送以及出入庫頻率等要求也越來越高，因此貨架穿梭車是近年來國內外研究的熱點。

　　在國外，貨架穿梭車的研究起步較早，在2005年前后，YLOG、DEMATIC、TGW等物流巨頭就推出了自己的貨架穿梭車，并在這幾年進行持續(xù)優(yōu)化，已相繼推出升級版本的貨架穿梭車，在運行速度、靈活性、智能程度上都有顯著提升。國外的穿梭車運行速度普遍在4m/s以上，并且一般具備路徑規(guī)劃系統(tǒng)，可進行復雜路徑的規(guī)劃。而在國內，貨架穿梭車的研究尚在起步階段，穿梭車系統(tǒng)應用較少，且穿梭車供應商廠家也很少。國產穿梭車的性能相對國外巨頭的產品來說還有較大差距。國產穿梭車運行速度普遍在2m/s以下，智能程度較低，大多的路徑規(guī)劃要依靠立庫系統(tǒng)軟件輔助完成。

　　基于目前國內穿梭車的發(fā)展現(xiàn)狀，我國物流裝備行業(yè)急需研究高速(4m/s以上速度)智能的貨架穿梭車定位技術，以促進國內智能倉儲產業(yè)發(fā)展。在經(jīng)過市場調查和技術探討后，我們主要對貨架穿梭車的以下指標進行了研究。

　　更快的速度

　　穿梭車更快的速度意味著單位時間內更多次數(shù)的取放貨物，直接關系到整個倉儲系統(tǒng)的物流效率。目前大部分的貨架穿梭車平均速度約在2m/s，通過市場調研和技術評估，我們預計將穿梭車的速度提升到4m/s。

　　更快的速度意味著更大的電機功率和能耗，而功率越大的電機重量越重，整個車體的重量也就越重，而更重的車體則需要更大的驅動功率，導致惡性循環(huán)。因此，速度的提升對穿梭車來說是個重大挑戰(zhàn)。

　　更精準的定位方式

　　目前國內外穿梭車的行走定位模式

　　行走電機編碼器與單個定位檢測孔(每個貨位一個定位孔)

　　缺點是：此種方式要經(jīng)過行走電機編碼器數(shù)據(jù)處理，精確計算，如果多段穿梭車導軌出現(xiàn)連接處錯位等，極有可能導致行走輪打滑，同時也有可能因電機啟動加速度太大導致行走輪與導軌面摩擦力變化打滑，穿梭車將無法準確到達指定位置，只有通過找貨位的定位檢測孔來進行檢測，有可能穿梭車會過沖或者還未到達目標位置行走電機就停止了，只能通過程序判斷穿梭車低速來回找目標位。

　　條碼定位檢測

　　缺點是：此種方式要求在貨架行走導軌一側貼一整條條碼，并且條碼不能撕裂和斷開較大距離，對條碼有較高的安裝要求;同時對于層數(shù)多、巷道長的多層穿梭式貨架，使用條碼定位會導致較高的成本。

　　激光測距方式

　　缺點是：此種方式要求所有使用的穿梭車和每層的激光反光板安裝位置必須一致，激光反光板安裝于每個巷道貨架端面，因此對于穿梭車和貨架的制作和裝配要求特別高。相比國外而言，國內在貨架的制作和安裝精度方面還存在較大差距，且貨架的安裝精度與施工場地地面也存在必然聯(lián)系。當貨架同一巷道不同層之間的激光反光板出現(xiàn)相對位置安裝誤差，同一輛穿梭車進行測距定位也會出現(xiàn)偏差，不同穿梭車在同一層巷道測距定位也會出現(xiàn)偏差，致使穿梭車無法正常進行取放貨動作。

　　穿梭車行走定位的新方式

　　穿梭車行走定位采用RFID信息識別與雙定位檢測點方式，可有效降低系統(tǒng)控制難度，即時讀取倉位信息減少系統(tǒng)交互時間;該方式簡單的加工及安裝工藝，降低了定位成本，即使貨架因地面沉降和安裝使導軌在一定程度上發(fā)生偏移，也不影響穿梭車正常運行，可提高系統(tǒng)的可維護性和冗錯性。采用RFID信息識別與雙定位檢測點方案，可提前判斷位置給予系統(tǒng)響應時間，防止穿梭車過沖，提高定位精度。

　　本項目的預期成果是高速智能貨架穿梭車樣機一臺：

　　高速智能貨架穿梭車擬達到的技術指標如下：

　　進入勻速行駛階段的額定速度為4m/s;

　　加速度>2m/S2;

　　額定載重為50kg;

　　整車(含貨叉、車身、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電機等整個車體)重量，不大于80kg;

　　額定功率為1500W;

　　車體定位精度應≤1mm。

　　技術特點：

　　行走定位模式

　　定位檢測點+RFID定位方式，信息識別通過傳感器定位檢測點判斷穿梭車是否行駛到目標貨位，RFID作為門牌號形式提供具體的貨位信息，從而使穿梭車目標定位更加智能化、簡單化。

　　與國外產品的技術比較