当前，物流技术发展迅速，而物流机械的先进程度必须与物流技术的发展相适应。物流机械是进行物资装卸、搬运作业的物质基础，它的技术水平是装卸搬运现代化的重要标志之一。物流机械种类很多，性能各异，其中多功能自动化立体仓库的出现，对仓储货运设备提出了新要求。要使其发挥*佳效果，必须选择合理的配置，进行科学的使用及管理。
以往的搬运机械大都是靠工人操作来实现，使用这种机械的缺点是对工作人员的要求高、劳动强度大、效率低、物料放置位置准确度差。本文所设计研究的是一种自动仓储货运车，适用于大中型自动化立体仓库及大型超市中，它可以把大中型货箱从垛上指定位置取下，放到托盘上的指定位置或货架上的指定位置，合理地利用托盘空间，一切执行动作都由工作装置在控制系统的控制下进行，大大提高劳动生产率，降低工人劳动强度。
1工作原理
随着物流技术的标准化程度的提高，一些物流设备也相应地标准化和系列化。例如托盘的尺寸都已标准化和系列化，为了在有限的面积上摆放*多的货物，每一个货箱的摆放都要有准确的位置要求，这就要求货运车轻便、灵活、自动化程度高。为满足此要求的一种自动仓储货运车工作装置的结构示意图，在单片机的控制下，通过动臂油缸和摆杆油缸的伸缩来调节吊钩的高度，通过回转机构来调节回转角度，此工作装置具有三个自由度，即水平、垂直和回转，控制好这三个自由度就可以使货物停放在空间任何位置。控制系统采用示教再现的形式，通过安装在转台和工作装置上的角度和位移传感器来采取信号，即只要有一位熟练的操作工人对货物进行一次定点搬运、存放，控制系统就会将各种参数记下，然后可以完全重复操作者的动作，既减少了在控制程序上所花费的时间，又减少了工人的劳动强度。
（ 1）动臂及动臂液压缸的布置采用整体式弯动臂，结构简单，价格低廉，重量较轻，特别适合于工作条件相似的场合。液压缸的布置采用悬挂式。可使动臂下降幅度较大，闭锁能力强。
（ 2）摆杆及摆杆液压缸的布置采用整体式摆杆，在摆杆上设置2 4个可供调节时选择的与动臂端部铰接的孔，以调节摆杆长度或杠杆比。摆杆油缸采用上悬挂式单缸。
（ 3）动臂与摆杆的长度比选择k = l 1 / l 2 = 1 92；液压缸伸缩比1、2取1. 6 1. 7.动臂和摆杆的长度l 1及l 2由*大回转半径及k即可确定。
（ 4）选择动臂在转台上的铰点坐标Z c、Y c动臂在转台上的铰点C的位置对工作尺寸、稳定性、及回转支承的受力状态等都有较大的影响，可按如下公式确定： Z c = K HO G 1/ 3（ m） ， Y c = K XO G 1/ 3（ m）式中， G为整机质量； K H O = 0 6 0 7； K XO = 0 1 0 2.
（ 5）回转机构的确定由高速的液压马达经齿轮减速器带动小齿轮绕回转轴承上的固定齿圈滚动，促使转台回转，减速器采用行星齿轮传动方案，转台制动用机械加液压制动。
（ a）转台转速= 3 2N C J 0（ 1+）（1 + C）（ r/ s）式中， N为转台起动功率，为转台转角， J 0为转台转动惯量（吊重为0时）， J为转台转动惯量（吊重为*大时）， = J/ J 0， C为制动力矩和起动力矩之比。
（ b）转台起动力矩M Q = N 3 J 0（1 + ）（ 1+ C） N 2 2 C 2动力学分析用等效有限元法对此机构进行动力分析，等效元素法的根本思想是用等效单元代替系统中的真实部件，用等效单元组成的等效系统代替真实运动系统，而由等效系统得出的是完全精确的运动方程，而非近似等效。
2. 1等效单元机构由若干构件组成，每个构件又可划分为一个或几个单元，单元的运动状况取决于单元上的受力和单元自身的惯性。两个形态不尽相同的单元，在任意相同的外力系的作用下，却可能有相同的运动状态。因此，从运动学的角度来说，称之为等效单元。
对任意单元进行质量和惯量凝聚，形成等效单元时，等效单元中集中质量和惯量分布须满足：i m i = A l i [ J z i + m i（ x 2 i + y 2 i）] = J z i [ J yi + m i（ x 2 i + z 2 i）] = J y i [ J xi + m i（ y 2 i + z 2 i ] = J x i（J xyi + m i x i y i） = J xy i（J xzi + m i x i z i） = J xz i（J yzi + m i y i z i） = J yz i m i x i = m x i m i y i = m y i m i z i = m z
即等效单元与原实际单元要在总质量、质心、质量矩、转动惯量矩等方面完全一致。
2. 2等效力系在运动质点系中，给定某一确定的外加力系，便会得到一种相应的运动状态。但对系统而言，存在着不止一组外力，使之产生相同的运动。把能够使同一惯性系统（质点系）产生相同运动效果的不同外力系称为等效力系。
实际力系与等效力系之间的关系为：i R i q s（ F i - F i） = 0；或[ T ] T（ [ F] - [ F] ） = 0式中， q表示广义坐标， [ T ]表示雅可比阵，记[ m]为单元等效质量阵， [ R]为系统可能位移阵， [ M ]为系统等效质量阵， [ T ]为雅可比阵，它建立了广义坐标和为推导和建立有限元模型的方便而设定的系统运动自由度之间的关系[ T ] = R i / q s。 [ q]为广义坐标， [ F]为等效力矩阵， [ N m ]为单元结点号与系统结点号之间的关联阵。
等效系统的运动方程可表为：[ T ] T [ M ] （[ T ] [ q] + [ T ] [ q] ） = [ T ] T [ F]（1）等效质量阵[ M ]中不仅包含梁杆单元的质量，同时，还包含着转动单元的转动惯量， [ M ]的阶数等于系统中约束所允许的系统总的可能位移数。对于不同的系统，可以根据不同的关联阵[ N m ]用有限元的方法进行组装，其组装过程可以用一个通用的Fortran程序来完成，至于雅可比阵[ T ] ，则可以通过广义坐标和系统各可能位移的位置情况来确定。列写出各系数矩阵以后，就可以代入到方程（ 1）中，以龙格库塔法用计算机求解，复杂的工作留给了计算机。
2. 3动力学模型为分析方便起见，去掉动臂油缸和摆杆油缸，代之以两个随时间变化的驱动力矩M 1、M 2。
用等效有限元法对此机构进行动力分析，系统可能位移的选取如图所示，取1、2为广义坐标，将系统划分为AB、BC两个单元，则单元节点号与系统节点号的关联矩阵为：[ N m ] = 0 0 1 2 3 4 2 3 4 5 6 7平面梁杆单元未加刚性限制时之等效质量阵为：[ m] = A l 2 1 2 I A - l 2 6 1 I A - l 2 6式中， A为梁杆截面积，为其密度， I为转动惯量。
由[ N m ]和[ m]组装成系统的总质量阵为：
[ M ] = A l 2 I A - l 2 6 A l I A - l 2 6 A l 2 A l 2 A l 2 I A - l 2 6可能位移与广义坐标之间的关系阵[ T ]为：[ T ] = 1 0 - l 1 sin 1 0 l 1 cos 1 0 1 - l 1 sin 1 - l 2 sin 2 l 1 cos 1 l 2 cos 2 0 1；[ T ] = 0 - l 1 cos 1 0 - l 1 sin 1 0 - l 1 cos 1 - l 2 cos 2 - l 1 sin 1 - l 2 sin 2 0等效力矩阵[ F]为：[ F] = [ M 1 0 0 M 2 0 - F 0] T将以上系数矩阵代入到方程[ T ] T [ M ] （ [ T ] { q} + [ T ] { q}） = [ T ] T [ F]方程的求解可由计算机进行，这样即可求得系统的动力响应。