[发明专利]一种基于多向穿梭车的立体库系统及穿梭车的出入库方法

权利要求书

1.一种基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，包括：

货架，在所述货架上设有货框，在所述货架之间设有轨道系统，所述轨道系统包括若干垂直轨道和水平轨道，所述垂直轨道和水平轨道在横纵交叉处设有活门开关机构；

若干穿梭车，包括车体，在车体上设有控制模块、货框推拉机构以及活门开关触发机构，所述控制模块用于车体、货框推拉机构以及活门开关触发机构的控制，所述货框推拉机构用于将货框存放到指定货架或将指定货架上的货框取出，所述活门开关触发机构用于触发活门开关机构，实现车体在垂直轨道或水平轨道上的切换。

2. 根据权利要求1 所述的基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，所述系统还包括操作台，所述操作台与货架通过轨道系统连接，穿梭车从操作台进或出货架，操作人员在操作台进行上下货操作，操作台通过向控制模块发送控制指令来控制穿梭车的移动。

3. 根据权利要求1 所述的基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，所述垂直轨道和水平轨道均包括齿条轨道以及普通轨道，所述齿条轨道与普通轨道并列排布，穿梭车沿齿条轨道行进，普通轨道为穿梭车行进提供辅助导向。

4. 根据权利要求1 所述的基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，所述的货框推送机构包括传动轴、推拉杆、传动链条及驱动电机；所述驱动电机通过传动轴带动传动链条，固定于传动链条上的推拉杆与货框上的卡扣配合连接并带动货框移动。

5.根据权利要求1所述的基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，所述活门开关机构包括顶压块、连杆及活门，所述顶压块设于水平轨道的一侧，并与水平轨道滑动连接，所述活门一端通过连杆与顶压块连接，活门的另一端与轨道系统铰接；水平移动的穿梭车通过活门开关触发机构推动顶压块，从而活门转动形成向下或向上的轨道，活门开关在穿梭车转弯后在重力作用下复位；垂直移动的穿梭车通过车轮顶开活门开关实现转弯，活门开关在穿梭车转弯后在重力作用下复位。

6.根据权利要求4所述的基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，所述活门开关触发机构包括凸轮及顶针，所述凸轮与传动链条传动连接，凸轮旋转带动顶针水平伸缩移动；当顶针水平移动至最长行程时，可接触到顶压块；当顶针水平移动至最短行程时，无法接触到顶压块；通过顶针与顶压块间的触发关系控制活门开关机构。

7.根据权利要求1所述的基于多向穿梭车的立体库系统，其特征在于，所述穿梭车还包括定位机构，所述货架内还设有若干感应片，所述定位机构包括若干接近传感器，所述接近传感器设置于车体行进方向两侧，且通过感应片确定穿梭车所在位置。

8.根据权利要求1所述的基于多向穿梭车的立体库系统的穿梭车出入库方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，取当前时间片tk 中各穿梭车的即时位置li，k，即时直线速度vi，k，其中i 为穿梭车编号，k 为时间片编号；

S2，计算当前时间片tk中任意两穿梭车i 与j 间的距离dk（i，j）;

S3，基于当前状态计算下一时间片tk＋1中各穿梭车的预期位置li，k＋1，预期直线速度vi，k＋1，其中tk＋1＝tk＋Δt，Δt 为时间片粒度；根据当前状态计算下一时间片tk＋1中各穿梭车的预期状态提出最优调度算法使得每两辆穿梭车间距都接近理想间距，每辆穿梭车速度最大，从而达到吞吐量最大，所述最优调度算法的计算式为：

，

其中，𝜉为速度项与距离项的加权调整因子，vmax为穿梭车自身能达到的最大速度，dmin为确保穿梭车间不发生碰撞的最小距离，vi，k为该最优调度算法的自由变量，Lk（di，j）为时间片tk 中任意两穿梭车i 与j 间距离的损失函数，该损失函数为两穿梭车间理想距离d 与实际距离di，j 偏差|di，j－d|的递增函数。