摘要：近年来，随着中国制造业加速转型升级，越来越多的企业需要进行仓储物流智能化升级，因此也对智能化物流设备提出了更多、更高的需求，往往需要更密集、更灵活、更高效的存储模式，这也加速了托盘四向穿梭机器人的发展应用。那么托盘四向穿梭机器人的适应性如何呢？本文将对托盘四向穿梭机器人的适应性从不同方面做分析，为托盘四向穿梭机器人系统的方案设计提供参考。
关键词：托盘四向穿梭机器人、适应性
一、引言
当前自动化立体仓库正朝着高密度、数字化、智能化方向快速发展。传统的仓储系统已无法满足日益增长的效率需求，而“密集仓储”概念的提出为物流产业带来了新的解决方案。
密集仓储系统以其更高的土地利用率、空间利用率和作业效率，以及更低的运行能耗和投资成本，正逐渐成为行业关注的焦点。
随着技术的不断发展，现代物流的智能化、自动化趋势日渐凸显，托盘四向穿梭机器人作为自动化物流系统中的新型智能物流装备，受到各行各业的青睐，目前已发展为仓储物流的主流形式之一。
托盘四向穿梭机器人作为密集存储的关键设备，本文将根据四向穿梭机器人的一些特性分析其本身的一些适应性，以便用户或设计者更了解其应用场景；
二、托盘四向穿梭机器人简介
托盘四向穿梭机器人是一种高度自动化、智能化的物流设备，其可以在货架每层的x轴和y轴两个方向上移动，具有不需要转弯就可以实现四个方向行驶的特点，这也是其得名的来源。且托盘四向穿梭机器人能够配合提升机完成货物的上下运送和小车的换层，能够实现一车跑全库。其自身具有两套轮组，可以根据任务需求自主实现换向功能，子轨道车轮着地、主轨道车轮悬空时为子通道模式，此时智能四向车在子通道行驶；主轨道车轮着地、子轨道车轮体悬空时为主通道模式，此时智能四向车在主通道行驶。
托盘四向穿梭机器人主要由外壳、驱动系统、升降装置、控制系统、动力源组成。其根据WCS系统的任务要求，分解成相应的具体指令，完成仓库内对托盘的取、放、存等动作，在调度系统的调度下，其能够实现多车同时运行，通过调度系统为每个四向车系统规划好的路径，实现不同任务的存区，并进行有效的规划避让。
三、载具适应性
托盘四向穿梭机器人对托盘(载具)要求低，托盘四向穿梭机器人是从货物底部顶升背负货物进行搬运，而不是通过货叉插取，因此其对托盘叉孔基本没有要求，在四向车系统中，托盘的叉孔主要考虑满足出入库位置叉车或AGV的叉取作业。
对于托盘的底部结构，因为是采用顶升背负的方式，因此也没有特定的要求，只要托盘底部平整、并能满足托盘四向穿梭机器人顶升的平稳性即可，一般常规的川子底托盘、田子底托盘、双面托盘均可；
对于托盘的材质也没有特定的要求，但需要满足托盘的质量要求，托盘的货架载必须满足承载需求，因小车需要穿梭在托盘下方行走去顶升，所以托盘四向穿梭机器人对托盘的变形量有一定的要求，一般要求托盘在货架上满载的情况下变形量≤13mm;
对于托盘尺寸，一般市面上标准车型所能兼容的托盘尺寸一般为深度方向800mm-1200mm,宽度方向为1100mm-1600mm;对于一些偏小或较大尺寸时则需要进行定制化设计以满足搬运存储的要求；
四、货架适应性
在托盘四向穿梭立体库中货架是必不可少的关键性组成部分，小车的行走搬运需要依托于货架上的轨道，市面上每家的小车尺寸、结构都会有一定的差异，特别是轮距、高度等因素，这些对货架的轨道就有一定的要求，需要货架与小车是配套的，轨道截面能满足小车的运行要求；
子通道立面图
主通道立面图
五、货物适应性
托盘四向穿梭机器人因其车身较小，较为轻薄，需要再货架上穿梭行驶搬运，因此对单托盘货物的重量是有要求的，其承载是有一定的限度的，一般常规标准车的承载为1.5吨以下，已经可以满足绝大多数的场景，如客户的需求承载更大，则需要定制化设计，且成本会显著增高；
托盘四向穿梭机器人系统定性为密集存储系统，其以灵活性著称，可以根据客户需求，布置主轨道的分割数量来满足不同SKU货物的存储需求，理论上托盘四向车是可以满足所有SKU场景的需求，但SKU越多，其主通道就需要布置的越多，单个子通道一般就存储同一SKU、同一批次的货物，这样主通道布置的多了，整个系统货架的成本就会显著增高，对比传统的堆垛机库等其他模式反而没有性价比，但当SKU不是很多或很少的情况，那么托盘四向穿梭机器人的密集存储优势就会显著体现。
SKU较多可增加主通道，减少子通道深度
SKU较少可减少主通道，增加子通道深度，提高存储密度
六、建筑及空间适应性
托盘四向穿梭机器人能够在仓库的平面内实现四个方向的自由穿梭——前进、后退、左右移动，直接抵达任意货位，从而突破了传统堆垛机只能存取通道两侧货物的局限，显著提升了仓库的空间利用率。此外，托盘四向车无需额外的转弯空间，能在狭小的通道中自由行驶，进一步提高了仓库的存储密度。这种空间适应性使得托盘四向车在各种类型的仓库中都能得到广泛应用，可以有效利用空间，显著提高存储密度。
托盘四向穿梭机器人能够四向行驶，根据不同的建筑可以调整货架轨道布局使得四向车可以跑到仓库的每一个角落，这就使得托盘四向穿梭机器人可以适应不同的建筑场景，包括不规则、异型仓库，且针对不规则、异型仓库托盘四向车相对于其他存储系统更能很好的利用空间，解决异型、边角位置空间浪费难题。
托盘四向穿梭机器人车身小巧，重量较轻，因此对于建筑地面的承载要求更低，这会使得建筑成本相对降低，且相对于一楼地面承载更低的楼面来说，其也可以评估来设计托盘四向车库，且可以配合提升机来贯穿楼层打通不同楼层仓库的衔接。
托盘四向穿梭机器人单层轨道布置成本相对RGV更低，车身体积更小，通道占用空间小，也可以适用生产车间与仓库的物流的连通。
七、环境适应性
托盘四向穿梭立体库本身内部环境就是一个相对复杂的系统，小车在货架内行驶、搬运、存取，为完成这些作业流程，托盘四向穿梭机器人采用了先进的控制系统、定位系统、避障系统以及配套专业的调度系统，使得其能够在复杂的密集存储环境中安全、稳定地运行。这些技术的应用也进一步提高了仓库作业的精确性和效率，降低了人工操作的错误率。
对于仓库外部环境，托盘四向穿梭机器人也表现出了良好的适应性。通过使用低温传感器、低温电池、线路板覆膜处理等技术，托盘四向穿梭机器人能够在冷库的低温环境中稳定运行，一般低温环境为-25℃-0℃；通过使用防爆器件、防爆电机等处理，托盘四向车也能在防爆环境中适应。
八、扩展适应性
托盘四向穿梭机器人具备四向行驶和通过提升机换层作业的灵活性，使得托盘四向穿梭系统具备较高的扩展性，首先可以从不同方向增加货架来增加库容，其次可以通过增加托盘四向穿梭机器人的数量来提升出入库能力；相比于堆垛机方案，托盘四向穿梭机器人解决方案实现了库容量和出入库频率两个指标的解耦，能够根据用户的实际需求匹配方案，可以减少很多过度设计，帮助用户在前期节约一次性投资，且项目建成后期需求发生变化，产量增加，托盘四向穿梭系统也能更好的去拓展库容或出入库效率。
九、存储作业模式适应性
托盘四向穿梭机器人实现了较高的密集存储，其布局可灵活多变，其存储作业模式也可以根据客户需求进行灵活调整，根据主通道的分割布局，存储物料可以按批次先进先出，也可以实现严格每一托的先进先出。
十、结语
本文对托盘四向穿梭机器人的适应性做了不同角度的总结分析，主要包含对托盘、货架、货物、建筑及空间、环境、扩展性、存储作业模式的分析总结，为客户的选择和方案规划设计者提供了一定的选择依据和参考，在实际规划设计中，需根据实际的客户需求、比如建筑条件、物料信息、流程、流量、成本等因素结合物流系统的适应性条件来综合考虑选择设计的方案。
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