集装箱资助搬运车.docx

第1章 绪论 1.1 集装箱自主搬运车目前的形式 集装箱运输业一直是全球货运业的重要代表，并不断向大型化、智能化和绿色化方向发展。自动化是码头作业装备转型升级的核心。随着船舶的大型化，船舶载箱量增多，在集装箱吞吐量全球首位的中国，传统码头的发展已经遇到瓶颈。如今，国内首个全自动化码头系统——厦门远海码头的建成不仅填补了我国自动化码头的空白，同时也树立了全球全自动化码头装卸系统的升级换代标准。集装箱自主搬运小车现在的主要以AGV的形式。没有车头车尾，没有驾驶室；轮胎近1人高，车身架在上面，像是个移动平台；使用锂电池能源，运行起来无声无息，没有发动机的轰鸣。在厦门远海自动化码头建设现场，你可以看到共计18台这样的AGV自动导引小车穿梭忙碌。 1.2 自动化集装箱码头的发展现状 自 1993 年世界第一个自动化集装箱码头投入商业运营以来，自动化集装箱码头历经三代发展，其典型代表分别是荷兰鹿特丹港的ECT(Europe Combined Terminals)码头（1993年投入运营）、德国汉堡港的CTA(Container Terminal Altenwerder)码头（2002 年投入运营）（图1-1为德国高华自主搬运小车）和荷兰鹿特丹港的Euromax码头（2010年投入运营）。从世界自动化集装箱码头的分布和自动化程度来看，自动化集装箱码头历经如下发展趋势：（1）早期自动化集装箱码头集中分布在人力成本较高的发达地区，当前则出现在世界范围内推广建设的趋势；（2）经历半自动化码头快速发展的过渡期后，全自动化码头已成为自动化集装箱码头发展新趋势，其技术先进性的优势不断显现。据统计，目前世界自动化集装箱码头分布情况如下：欧洲地区 10 个，亚洲地区 15 个，北美地区 4 个，澳洲地区 3 个。港口物流正朝着大规模、大流量、高速度方向发展。为了提高集装箱作业效率，实现多装，自主搬运车的发展趋势之一是扩大相关设备的吨位和能力。运用科学调控进行系统的规划设计，优化调度管理和工艺流程，提高搬运系统的自动化水平和运行效率，以及提高物流系统的管理水平实现一体化的协同联动。并且随着科技的发展，港口智能化是集装箱搬运车发展的最终结果。 图 1-1 德国高华自主搬运小车 1.3 搭建自主搬运车模型的重要性 目前自动化集装箱码头已成为世界主要港口和码头运营商的关注焦点。随着集装箱船的大型化，集装箱码头面临吞吐量急剧增加的巨大压力。加之劳动力成本增加和劳动力资源匮乏，以及环保理念深入人心，高效节能的自动化码头已成为码头发展的趋势。其中在码头中承担搬运工作的自主搬运车的功用极为重要|！我国港口若要参与国际竞争，就必须顺应这一发展趋势，加快自动化集装箱码头建设进程，洞悉其发展的潜在规律，有助于推动我国建设具有自主知识产权的自动化集装箱码头。所以，搭建自主搬运车模型有助于我们对集装箱搬运自动化的研究，对加快码头的自动化进程极为重要。 整体方案的确定 2.1集装箱自主搬运车设计的参数 集装箱自主搬运小车是个实体模型，为以后真正能在港口集装箱搬运工作中大展身手 对集装箱搬运小车提出一个概念化设计，并用此模型进行初步科研试验。 预期功能参数为： 小车质量 小车总体尺寸 小车底盘尺寸 最高行驶速度 鉴于模型实际提供情况和设计要求，将此集装箱自主搬运小车参数设计如下： 表 2-1小车底盘参数 尺寸425 ?300 ?120mm最大负载8kg马达无负载电流350mA额定电压DC 6V（最大 7.5V）输出轴速度295rpm ? / - 5%堵转扭矩4kg?cm底盘重量3.5kg驱动轮数6堵转电流5.5A 2.2集装箱自主搬运小车模型搭建的结构方案 设计要求： 自主搬运车技术已经取得了相当的进展，但在实际中遇到了各种有待解决的问题。实现自主搬运的同时又要对周边的工作环境有清晰的了解。若只采用摄像头来获取信息，则容易受到恶劣环境的影响，常导致摄像头被粉尘覆盖或者灯光明暗对反应周边信息不确却。自主搬运实现的距离，及通讯的稳定可靠也是一个问题。因而针对可能出现的问题，设计应满足以下要求： 小车运行路径的确定。小车车头安装高清摄像头，能清楚的捕捉路面黑线信息，行驶在正确的路线以及对路面行驶的控制。 通讯方面的可靠稳定性。为提高这部分性能软件部分以程序的编写为主，硬件部分有控制板卡，无线通讯设备的选型等。应在车上安装有无线信号接收装置，对路况进行实时监测和路线预判管理。信号接收器要时刻处于稳定工作状态，避免因为地形、温度等环境因素导致工作失效等问题。 精度问题。当龙门吊控制集装箱下落至搬运车时，龙门吊与自主搬运车之间应有互相配合的信号，保证下落的精度，确保集装箱的下落位置和安装位置的固定。 为了满足以上