城市智能快遞轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐模型設(shè)計(jì)

劉濱

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.219

摘 要：本文提出的“城市智能快遞轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐”模型的設(shè)計(jì)，以大城市武漢市為例，模擬物流快件在各樞紐站點(diǎn)的自動(dòng)化運(yùn)輸流程，各站點(diǎn)配備機(jī)械手，自動(dòng)進(jìn)行快遞運(yùn)輸車上貨物的上貨和下貨為大城市智能快遞網(wǎng)絡(luò)布局和線路優(yōu)化提供了一個(gè)新的思路。

關(guān)鍵詞：智能 快遞轉(zhuǎn)運(yùn) 模型

中圖分類號：U492.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（a）-0219-02

城市智能快遞轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐可推廣到各大城市進(jìn)行智能交通建設(shè)，可以有效地緩解交通壓力，減小交通事故發(fā)生的概率，適應(yīng)快遞物流快速性要求。

本文所要研制的城市智能快遞轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐模型，以大城市武漢市為例，模擬物流快件在各樞紐站點(diǎn)的自動(dòng)化運(yùn)輸流程。在漢口火車站、武昌火車站、武漢站、天河機(jī)場等站點(diǎn)建設(shè)快遞物流樞紐倉庫，存放并按目的地分揀到達(dá)站點(diǎn)的快遞物品。在各站點(diǎn)之間建設(shè)可以夜間（凌晨0點(diǎn)至5點(diǎn)）行駛的專用車道，無人駕駛尋跡快遞運(yùn)輸車在各站點(diǎn)之間循環(huán)運(yùn)輸快件。各站點(diǎn)配備機(jī)械手，自動(dòng)進(jìn)行快遞運(yùn)輸車上貨物的上貨和下貨。

本文的設(shè)計(jì)專門針對物流轉(zhuǎn)運(yùn)過程的不足，完成以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)。

（1）首先對物流行業(yè)的現(xiàn)狀進(jìn)行深入調(diào)查分析和研究。調(diào)研不同物流應(yīng)用的場所，以及不同物流廠的運(yùn)營模式。

（2）對武漢市智慧物流建設(shè)四大綜合性物流園區(qū)（包括武漢站、漢口站、武昌站、天河機(jī)場）的智能化建設(shè)與業(yè)務(wù)平臺建設(shè)實(shí)現(xiàn)物流園區(qū)的智能化。

（3）對物流小車進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括對小車的整體架構(gòu)的構(gòu)思以及運(yùn)行的方式等。

（4）對機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其動(dòng)作原理的研究。

（5）物流小車+機(jī)械手的智能物流運(yùn)輸?shù)耐昝琅浜稀?/p>

（6）對智能物流運(yùn)輸進(jìn)行實(shí)體化驗(yàn)證，并對樣機(jī)進(jìn)行機(jī)械性能測試。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 總體設(shè)計(jì)方案

在武漢市內(nèi)建立四個(gè)物流站點(diǎn)（武漢站、漢口站、武昌站、天河機(jī)場）。每個(gè)站點(diǎn)安置一個(gè)至多個(gè)機(jī)械手。物流小車根據(jù)我們?nèi)藶橐?guī)定路線（黑色線）行駛將貨物送到配送地點(diǎn)。

1.2 整體設(shè)計(jì)

（1）小車設(shè)計(jì)。

①體式框架結(jié)構(gòu)，保證小車底盤無相對位移，保證車輛疲勞耐久性要求。

②利用灰度傳感器對不同顏色的檢測面對光的反射程度不同，光敏電阻對不同檢測面返回的光其阻值也不同的原理進(jìn)行顏色深淺檢測。

③采用直流減速電機(jī)。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡單，使用方便。由于其內(nèi)部由高速電動(dòng)機(jī)提供原始動(dòng)力，帶動(dòng)減速齒輪組可以產(chǎn)生較大扭力夠較好的滿足系統(tǒng)的要求。

④使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)。L298N是一個(gè)具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動(dòng)芯片它帶有使能端，方便PWM調(diào)速，性能穩(wěn)定。

（2）機(jī)械手設(shè)計(jì)。

手部：手部是抓取物體的部分，我們制作夾鉗式其手指是機(jī)械夾鉗，利用夾鉗的開閉來抓取物體。

腕部：腕部是連接手部和臂部的部件。其作用是在必要時(shí)改變工件的方向我們制作使用兩個(gè)自由度的。

臂部：臂部是支撐腕部、手部和被抓工件的重要部件，并由他來改變工件在空間的位置。進(jìn)行上下移動(dòng)、俯仰、前后伸縮、左右移動(dòng)、回轉(zhuǎn)等。

豎直移動(dòng)：Z方向行程：100～500mm。

水平轉(zhuǎn)動(dòng)：旋轉(zhuǎn)角度為0～90°。

抓放物體，圓柱形直徑10～70mm，長方形10～30mm，重量1kg。

（3）網(wǎng)絡(luò)布局與線路優(yōu)化設(shè)計(jì)（如圖1）。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

本文所要研制的城市智能快遞轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐是一種半自動(dòng)化的解決方案，該設(shè)計(jì)針對于現(xiàn)有方式的問題，提出了解決方案。其創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。

（1）運(yùn)用無人駕駛、無線遙控技術(shù)強(qiáng)化樞紐銜接。快遞貨運(yùn)車自動(dòng)尋黑線運(yùn)動(dòng)到達(dá)目的地，沿途無需人為操縱。

（2）運(yùn)用自動(dòng)控制機(jī)械手搬運(yùn)貨物，無需人力。

（3）提出了大城市智能快遞網(wǎng)絡(luò)布局和線路優(yōu)化的新思路。在武漢市內(nèi)火車站、機(jī)場四個(gè)站點(diǎn)組建快遞倉庫，在漢口站→武昌站→武漢站→天河機(jī)場→漢口站建設(shè)快遞物流專用車道，中間畫黑線。調(diào)度貨運(yùn)巡線車躲開上下班高峰期，在每天夜間（凌晨0點(diǎn)至5點(diǎn)）行駛，既提高了快遞物流的效率，也減小了城市交通擁堵。

3 結(jié)語

在漢口火車站、武昌火車站、武漢站、天河機(jī)場等站點(diǎn)建設(shè)快遞物流樞紐倉庫，存放并按目的地分揀到達(dá)站點(diǎn)的快遞物品。在各站點(diǎn)之間建設(shè)可以夜間（凌晨0點(diǎn)至5點(diǎn)）行駛的專用車道，無人駕駛尋跡快遞運(yùn)輸車在各站點(diǎn)之間循環(huán)運(yùn)輸快件。各站點(diǎn)配備機(jī)械手，自動(dòng)進(jìn)行快遞運(yùn)輸車上貨物的上貨和下貨。

本設(shè)計(jì)通過對大城市的智能快遞網(wǎng)絡(luò)布局和線路優(yōu)化設(shè)計(jì)和制作的模型，實(shí)現(xiàn)了各樞紐站點(diǎn)貨運(yùn)之間的無縫對接，解決了物流行業(yè)運(yùn)輸擁塞交通的弊端，提高了物流過程的自動(dòng)化程度，提高了物流運(yùn)輸效率，符合國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)快遞業(yè)發(fā)展的若干意見》的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏紹瑋，楊家本，楊振斌，等.系統(tǒng)工程概論[M].北京：清華大學(xué)出版社，1995.

[2] 袁亞湘，孫文瑜.最優(yōu)化理論與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2001.