随着计算机辅助设计技术的发展，企业对于生产和管理的水平不断提高。新产品层出不穷，竞争日益加剧，企业对于物流系统的发展和创新提出了新的要求。自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的装置。有轨巷道堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，当从计算机接到指令信号时，堆垛机在立体巷道中来回穿梭运行完成货物的存取操作。堆垛机是现代工业发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。有轨巷道堆垛机虽然形式各异，但其基本结构类似。与生物的遗传规律类似，大多数堆垛机都是在基本形状不变的情况下通过改变参数或者组合方式形成新产品，符合基因遗传、变异的特性。堆垛机的这种结构特点，为我们进行基因模型的变型设计研究奠定了基础。本文首先分析了课题研究的背景和意义。研究了国内外发展现状，包括堆垛机的发展历程，基因在理论和实际方面的应用，及变型设计的发展状况。在基础理论方面，通过与生物生长过程比较，研究了基因、基因模型概念，及基因分解重构原理，分析了基因模型在变型设计建模过程中的应用。在技术应用方面，介绍了在变型设计过程中用到的关键技术，包括基因传递、基因编码、基因重组技术等。本文所介绍的变型设计方法和关键技术适用于同一系列不同类型的堆垛机生成。在上述理论和技术的基础上，开发了基于基因模型的堆垛机变型设计系统。通过实例详细介绍了其开发过程，包括提取概念基因和结构基因，构建堆垛机基型。在基型的基础上，策划构建系统的参数设置和模型驱动人机交互界面，通过编制程序自动实现堆垛机的变型设计。最后简要介绍了堆垛机变型设计系统的操作流程。本文把基于基因的设计方法应用于有轨巷道堆垛机，其可行性已经得到验证。本系统有助于提高巷道堆垛机零部件的通用化、系列化程度，缩短产品的设计周期，为提高创新设计能力提供了一个良好的平台。