本发明涉及仓储设备领域，尤其涉及用于分拣、巡检的运载小车及配套轨道，具体是一种磁性运输系统及其使用方法。
背景技术：
1、在仓储系统中，当地面空间受限的情况下，往往将输送系统布置在空中，所述输送系统包括穿梭在各个运输站点之间的空中轨道以及在空中轨道上运行的运载小车。
2、对于上述形式的输送系统而言，当设置的运输站点越来越多时，空中轨道就会变的错综复杂。例如，在不同运输站点之间需要设置换向机构来实现运载卸车的变轨、转弯等操作。
3、对于换向机构而言，普遍包括如公告号cn218023754u、cn217758134u等所提出的圆盘回转式轨道变轨系统、平行移动变轨系统，上下移动变轨系统，它们都需要另外设置动力机构来提供驱动力并配合进行运载小车的变轨、转弯操作。
4、而当这些换向机构越来越多时，无疑会将空中轨道构成的输送网络变得越来越复杂、臃肿；并且对于运载小车而言，为了适配空中轨道的换向机构，还不得不在车身上设置例如公告号cn110329282a所提出的换向轮系。
5、上述的换向机构、换向轮系及配套的动力机构无疑会降低整套输送系统的可靠性并增加维护成本。由此可见，对于当前仓储领域的空中输送系统而言还存在着有待改进之处。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种更为简洁的空中轨道及配套磁吸运载车，它们之间基于智能化的自动控制技术而运行，从而能够提高整个输送系统的运行效率和可靠性，同时还能够降低输送系统的使用成本。
2、为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
3、一种磁性运输系统，包括无换向机构的空中轨道和磁吸运输车；所述无换向机构的空中轨道包括直线轨道段和交叉轨道段，所述直线轨道段与交叉轨道段拼接，形成网格状的轨道网络，所述轨道网络用于磁吸运输车在其上利用磁性吸附并依靠电力驱动行驶；所述磁吸运输车包括机架、车辆控制芯片，设置在机架中部两侧的驱动电机和蓄电池，还包括与驱动电机相连接并位于机架左右两侧的驱动轮，在机架上设有强磁吸盘，所述强磁吸盘用于将整个磁吸运输车吸附在空中轨道上，所述驱动轮用于驱动整个磁吸运输车在空中轨道上行驶，所述蓄电池作为电源为整个磁吸运输车供电，所述驱动电机、蓄电池与车辆控制芯片通过数据线和电源线连接并受车辆芯片的控制。
4、进一步，上述的无换向机构的空中轨道，交叉轨道段包括平台和设置在平台四周的轨道引申段，轨道引申段用于与直线轨道段拼接。
5、进一步，上述的无换向机构的空中轨道，直线轨道段和交叉轨道段均采用板带状的磁性金属型材制成。
6、本发明首先提出一种如上所述的空中轨道系统，该空中轨道系统与传统的轨道系统相比，省去了用于换向的转向机构，也省去了弧形轨道，取而代之的是结构简单，易于制取的转向用平台，如此，本发明所提出的上述空中轨道系统，结构简单、制造成本低廉并且能使整个轨道输送系统更为紧凑、高效。
7、为适配上述无换向机构的空中轨道，本发明同时提出一种磁吸运输车，其在机械结构方面，采用转向灵活、结构紧凑的双电机、双驱动轮的驱动形式，同时，该磁吸运输车通过强磁吸盘来使其吸附在空中轨道上；具体的，设置在磁吸运输车两侧的驱动轮，在各自驱动电机的驱使下同步旋转驱动磁吸运输车前行、倒车，当需要变更行驶路线时，磁吸运输车行驶至交叉轨道段，两侧的驱动轮以差速旋转，进行车身的转向甚至360度回转，从而实现转向、换向的目的。
8、上述磁吸运输车，还包括万向滚珠，所述万向滚珠嵌入在机架底部的四周，使机架即使在磁性吸附状态下，依旧与空中轨道之间具有间隙。
9、上述磁吸运输车，所述的强磁吸盘，可以是永磁吸盘，既不带电，也不需要供电；其通过永磁吸盘和轨道的距离变大或缩小可以调整吸力。
10、在上述基础上，本发明所提出的上述磁吸运输车，还进一步具有“智能化”、“自动化”的功能，具体如下：
11、还包括无线通信模块，所述无线通信模块与车辆控制芯片通过数据线连接，车辆控制芯片使用无线通信模块实时与后台数据控制中心进行交互及数据传输，所述数据包括车辆位置、行驶路径、速度、预估到达时间、载重重量、任务计划。
12、在空中轨道线上间隔设置带有点位信息的rfid电子标签，在磁吸运输车上设置rfid电子标签读取模块，所述rfid电子标签读取模块与车辆控制芯片连接，从而经过时车辆通过读取空中轨道线上的rfid电子标签，以识别自己的位置信息，从而便于及时调整行驶参数、转向或停车。
13、基于上述通信模块和后台数据交互网络，使得本发明所提出的磁吸运输车能够自行按照预设的任务计划进行运作，而不需要人为实时干预。
14、在上述基础上，为了提高磁吸运输车和空中轨道之间的运作效率，在磁吸运输车的底部四角装有滑触电极，如此，当磁吸运输车接触到带电的轨道电极时，间歇给蓄电池快速充电。
15、进一步，磁吸运输车的充电方式具体分为两种，一种是车辆在行驶移动时电极弹出并接触带电的空中轨道，进行低电流小功率的充电，为了安全起见，因为车辆在移动时进行大电流大功率充电不仅会产生电火花，也会加速侵蚀电极触点和带电轨道。另一种是车辆到达作业工位停车时，进行短暂大电流大功率的快速充电。
16、在上述基础上，为使本发明所提出的磁吸运输车和空中轨道之间的自动化运作稳定、可靠，本发明在磁吸运输车上加入诸多探测元器件，将其与磁吸运输车的控制芯片连接，从而提升磁吸运输车的运行稳定性。具体地说，其实现方式如下：
17、1、所述的磁吸运输车，磁吸运输车的底部设置有接近传感器，接近传感器与车辆控制芯片通过数据线连接，当磁吸运输车在空中轨道上行进时，接近传感器实时检测铁磁性空中轨道于磁吸运输车间的偏离数值，当检测到偏离数值过大时，车辆控制芯片控制驱动电机差速动作并纠偏行驶路线，若检测数值为零时可能是接近开关损坏或车辆存在冲出轨道风险，则磁吸运输车停止行驶，从而防止磁吸运输车跑偏或冲出轨道后脱落。
18、2、所述的磁吸运输车，磁吸运输车的前、后部装有激光测距传感器，所述激光测距传感器与车辆控制芯片连接并用于检测磁吸运输车前后的跟车距离，当探测到跟车距离过近时，车辆控制芯片控制电机降低行驶速度，从而使磁吸运输车保持一定的跟车安全距离，避免车辆发生追尾碰撞。
19、针对上述本发明提出的磁吸运输系统，本发明进一步公开了它们之间的具体使用方法：
20、一种所述磁吸运输系统的使用方法，包括如下步骤：
21、步骤1、将空中轨道按照设计路线的要求铺设并通过螺杆吊装或立柱而悬空架设在室内的空中并使其通电，其中，空中轨道上的电压为36v；
22、步骤2、将磁吸运输车对接到空中轨道上并使其吸附在空中轨道上，同时，将所需运载的货物装载到磁吸运输车上；
23、步骤3、从后台数据控制中心通过无线通信模块向磁吸运输车的车辆控制芯片发送运输指令；
24、步骤4、车辆控制芯片驱动磁吸运输车按运输指令行驶，沿途通过读取空中轨道上的rfid电子标签进行运输轨迹的复核校对工作；
25、步骤5、当根据运输指令到达目的地后，将货物从磁吸运输车上移除；
26、步骤6、运输过程完成，磁吸运输车根据运输指令返回待机地点。
27、在上述使用方法中，当磁吸运输车装载货物并执行运输指令前，应测算其磁吸力是否满足运输要求，避免磁吸运输车在执行运输指令时意外掉落，为避免所述情况的发生，本发明进一步提出磁吸运输车与空中轨道之间的安全测算公式是：
28、1、当强磁吸盘是永磁体时：
29、
30、式中，f为吸力，（bh）max为磁能积、a为磁铁的表面积，d为磁铁与轨道之间的距离，k为磁铁形状、磁场分布和轨道材料的常数；
31、2、当强磁吸盘是电磁铁时：
32、
33、其中，n 是线圈匝数，i 是线圈中的电流，a 是磁极面积，g 是气隙，即磁铁与轨道之间的距离，μ0 是真空磁导率。
34、综上所述，本发明提出的磁性运输系统及其使用方法，提高了轨道车运输和通行的效率，同时使得配套轨道的结构得以简化，减少了轨道铺设成本，适用于复杂交错的轨道路径和较多站点的应用场景，如仓储、物流、分拣、巡检等。进一步，本发明高度集成紧凑的设计，可实现自动化控制，节省了较多的硬件制造成本，提高了作业效率，减少了人员劳动强度和人工成本。
1.一种磁性运输系统，其特征是，包括无换向机构的空中轨道和磁吸运输车；所述无换向机构的空中轨道包括直线轨道段和交叉轨道段，所述直线轨道段与交叉轨道段拼接，形成网格状的轨道网络，所述轨道网络用于磁吸运输车在其上利用磁性吸附并依靠电力驱动行驶；所述磁吸运输车包括机架、车辆控制芯片，设置在机架中部两侧的驱动电机和蓄电池，还包括与驱动电机相连接并位于机架左右两侧的驱动轮，在机架上设有强磁吸盘，所述强磁吸盘用于将整个磁吸运输车吸附在空中轨道上，所述驱动轮用于驱动整个磁吸运输车在空中轨道上行驶，所述蓄电池作为电源为整个磁吸运输车供电，所述驱动电机、蓄电池与车辆控制芯片通过数据线和电源线连接并受车辆芯片的控制。
2.根据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，交叉轨道段包括平台和设置在平台四周的轨道引申段，所述轨道引申段用于与直线轨道段拼接。
3.根据权利要求1或2所述的磁性运输系统，其特征是，直线轨道段和交叉轨道段均采用板带状的磁性金属型材制成。
4.根据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，还包括万向滚珠，所述万向滚珠嵌入在机架底部的四周，使机架即使在磁性吸附状态下，依旧与空中轨道之间具有间隙。
5.根据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与车辆控制芯片通过数据线连接，车辆控制芯片使用无线通信模块实时与后台数据控制中心进行交互及数据传输，所述数据包括车辆位置、行驶路径、速度、预估到达时间、载重重量、任务计划。
6.根据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是：在空中轨道上间隔设置带有点位信息的rfid电子标签，在磁吸运输车上设置rfid电子标签读取模块，所述rfid电子标签读取模块与车辆控制芯片连接，从而经过时车辆通过读取空中轨道线上的rfid电子标签，以识别自己的位置信息，从而便于及时调整行驶参数、转向或停车。
7.据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，磁吸运输车的底部四角装有滑触电极，如此，当磁吸运输车接触到带电的轨道电极时，间歇给蓄电池快速充电。
8.据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，磁吸运输车的底部设置有接近传感器，接近传感器与车辆控制芯片通过数据线连接，当磁吸运输车在空中轨道上行进时，接近传感器实时检测铁磁性空中轨道于磁吸运输车间的偏离数值，当检测到偏离数值过大时，车辆控制芯片控制驱动电机差速动作并纠偏行驶路线，若检测数值为零时可能是接近开关损坏或车辆存在冲出轨道风险，则磁吸运输车停止行驶，从而防止磁吸运输车跑偏或冲出轨道后脱落。
9.据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，磁吸运输车的前、后部装有激光测距传感器，所述激光测距传感器与车辆控制芯片连接并用于检测磁吸运输车前后的跟车距离，当探测到跟车距离过近时，车辆控制芯片控制电机降低行驶速度，从而使磁吸运输车保持一定的跟车安全距离，避免车辆发生追尾碰撞。
10.据权利要求1所述的磁性运输系统，其特征是，设置在磁吸运输车两侧的驱动轮，在各自驱动电机的驱使下同步旋转驱动磁吸运输车前行、倒车，当需要变更行驶路线时，磁吸运输车行驶至交叉轨道段，两侧的驱动轮以差速旋转，进行车身的转向甚至360度回转，从而实现转向、换向的目的。
11.一种如权利要求1所述磁性运输系统的使用方法，其特征是：包括如下步骤
12.根据权利要求11所述磁性运输系统的使用方法，其特征是：在磁吸运输车装载货物并执行运输指令前，应测算其磁吸力是否满足运输要求，避免磁吸运输车在执行运输指令时意外掉落，具体的测算公式是：
