CN108861289A - 仓库及订单完成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种仓库，用以供拣货的可移动设备在其内工作，仓库包括沿三维坐标系中的X轴方向间隔地排列的多簇货架，每簇货架均沿着三维平行于坐标系中的Y轴方向延伸，相邻的两簇货架之间形成供可移动设备穿梭的过道，过道沿平行于Y轴方向延伸，每簇货架包括两列背向设置的货架，每列货架都包括沿平行于Y轴方向和平行于Z轴方向行列排布的多个存储格，部分存储格内设置有用以承载货物的托盘，余下部分的存储格空置，托盘上设置有用以确定自身在三维坐标系中的位置信息的定位标志。本发明还提供一种使用上述仓库的订单完成系统。本发明提供的仓库通过在托盘上设置定位标识，能够获知自身的位置信息并根据该位置信息通过姿态调节的方式消除自身的位置误差。

Description

仓库及订单完成系统
技术领域
本发明涉及智能物流技术领域，尤其涉及一种仓库及订单完成系统。
背景技术
智能物流就是借助条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台实现物流运输、仓储、配送、包装、装卸等活动环节的智能化货物运输过程。智能物流能够实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，具有广泛的应用前景。在订单完成系统中，仓库是系统实现智能物流技术的基础。但是目前基于智能物流技术的订单完成系统所使用的仓库，尚无法为系统内用以拣货的可移动设备提供参照，也就无法为可移动设备消除自身三维坐标系中的位置误差而提供实现的基础，这造成了整个订单完成系统的可靠性与稳定性的降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种改进的仓库及订单完成系统，该仓库能够为可移动设备提供精确的定位，提高整个订单完成系统的可靠性与稳定性。
本发明提供一种仓库，用以供拣货的可移动设备在其内工作，所述仓库包括沿三维坐标系中的X轴方向间隔地排列的多簇货架，每簇货架均沿着三维平行于坐标系中的Y轴方向延伸，相邻的两簇所述货架之间形成供所述可移动设备穿梭的过道，所述过道沿平行于Y轴方向延伸，每簇货架包括两列背向设置的货架，每列货架都包括沿平行于Y轴方向和平行于Z轴方向行列排布的多个存储格，部分所述存储格内设置有用以承载货物的托盘，余下部分的存储格空置，所述托盘上设置有用以确定自身在三维坐标系中的位置信息的定位标志。
进一步地，所述定位标志为二维码。
进一步地，多簇所述货架形成一个存储区，所述存储区的数量为多个，多个存储区之间间隔设置并形成沿平行于X轴方向延伸的干道。
进一步地，所述干道允许多个所述可移动设备沿平行于X轴方向相对地移动。
进一步地，所述过道的宽度仅允许一个所述可移动设备平行于沿Y轴方向直线移动。
进一步地，所述过道的宽度为所述可移动设备宽度的1.1至1.3倍。
进一步地，所述过道的宽度为1.1倍的所述可移动设备的宽度。
进一步地，所述仓库还包括与多簇所述货架对应的至少一个拣货站,所述拣货站用于供拣货员对照订单信息。
进一步地，所述拣货站的数量为多个，每个所述拣货站对应200个至3000个所述托盘。
本发明提供一种订单完成系统，包括用以存放货物的仓库，所述仓库为上述任意一项所述的仓库。
本发明提供的所述仓库通过在所述托盘上设置所述定位标识，因此所述可移动设备可以通过所述定位标识获知自身的位置信息并根据该位置信息通过姿态调节的方式消除自身的位置信息与标准位置之间的误差，从而精确了可移动设备与货物之间的定位，提高了整个订单完成系统运行的稳定性与可靠性，仓库及使用上述仓库的订单完成系统均具有广泛的应用前景。
附图说明
图1提供一种订单完成系统。
图2为部分仓库的结构示意图。
图3为图2所述仓库中存货单元及托盘的结构示意图。
图4为本发明一个实施方式中拣货站的结构示意图。
图5为本发明一个实施方式中料车的结构示意图。
图6为图5所示料车与驱动料车运动的可移动装置对接后的结构示意图。
图7为本发明提供的仓库结构示意图。
图8为本发明提供的可移动设备的结构示意图。
图9为本发明提供的可移动设备的侧视图。
图10为本发明提供的抓取机构的结构示意图。
图11为本发明提供的抓取机构的侧视图。
图12为本发明提供的图11中A处的放大图。
图13为本发明提供的行程放大组件的结构示意图。
图14为本发明提供的可移动设备的工作状态示意图。
图15为本发明提供的可移动设备的另一工作状态示意图。
图16为本发明提供的可移动设备的再一工作状态示意图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中提供一种订单完成系统100，用于处理订单，该订单完成系统100包括仓库、运输订单的料车、运输料车的可移动设备、运输货物的可移动设备以及控制中心。其中，仓库包括订单准备区、高频拣货区、低频拣货区、中间协作区、补货区以及订单完成区。为了表述方便，小车命名为小车，运输货物的可移动设备命名为可移动设备。
需要说明的是，订单准备区用于将订单与运输订单的料车关联，简单地说就是将接到的订单与料车关联，使料车获取运输订单内的货物的任务，然后料车在通过高频拣货区、中间协作区后将需要的货物装载到料车上的包装箱内，然后前往订单完成区，在订单完成区对包装箱进行封装，完成接到的订单。可以理解，同一个料车可以同时与多个订单关联，多个订单可以相同也可以不同。料车与订单关联确切的来说是订单与料车上的存储位关联，该关联的具体原理为；料车一般有多层，每一层都有多个存储位，每个存储位在料车上的具体位置为已知值，均存储在控制中心中，每个存储位都设有标示符，以便于控制中心提示操作人员订单在料车上的位置，标示符例如为数字、指示灯等；终控系统在发出订单信息至订单准备区时，订单准备区的工作人员将订单打印出来，订单上均有条码或二维码，通过条码或者二维码反映出订单内货物的名称、规格、数量，同时还可以通过条码或者二维码与料车的存储位绑定。进一步地，订单首先会粘贴在用于装载订单内货物的包装箱上，然后将包装箱放入料车上的存储位，然后在通过扫码设备等操作终端将订单与存储为绑定。在料车与订单绑定后，料车具体是通过一种小车来运输的，该小车能够与料车通过对接机构对接，可以理解，对接机构一部分设置在小车上，另一部分设置在料车上，对接机构的两个部分可以对接在一起也可以分开。料车在与小车对接后，该小车与料车上的订单也会进行绑定，控制中心通过控制小车的运作，来移动料车。
高频拣货区内储存订单需要频次较高的货物，通常是通过人跟随料车进入高频区，将货物直接放入对应的包装箱内，完成高频区拣货。
低频拣货区内存储订单需求频次较低的货物，订单中所需要的货物与低频拣货区内的货物对应时，该货物会通过可移动设备拣取，然后通过可以移动设备运输到中间协作区，然后例如通过工作人员，将该货物放入对应料车的对应包装箱内。为了表述方便，以下将运输货物的可移动设备直接描述为可移动设备。可以理解，高频拣货区与低频拣货区的概念仅仅是用于对仓库进行划分，其目的是为了体现出仓库存在两个区域，一个区域可以将货物直接装入料车上的包装箱，另一区域通过可移动设备将货物从该区域拣出，然后送往中间协作区并通过该设备将货物放在中间协作区，中间协作区的操作人员根据提示将货物放入料车上的对应包装箱内。具体地，中间协作区例如设置多个拣货站，该拣货站会有供料车停靠的停靠位置，以及用来放置货物的货柜，货柜能够满足多个可移动设备同时将货物放入该货柜，或者将该货柜内的货物取出。拣货站内例如还设有提示设备、扫描设备等操作终端，该提示设备例如被配置为在与订单对应的货物到达，以及与订单对应的料车到达，控制系统开启提示设备进行提示，提示的内容例如为货物名称、数量、图片等。扫描设备等操作终端用于在订单完成后扫码，以反馈信号给控制中心，使小车进行下一步动作。
补货区用于向低频拣货区内补货，可以理解，低频拣货区内的货物在被可移动设备拣取后，低频拣货区内的货物会相应地减少，当低频拣货区内的任意一种货物下降到阈值后，可移动设备前往补货区拣取对应的货物，然后将货物补入低频拣货区。
订单完成区，用于在料车到达该区域后，对料车上的包装箱进行卸载、包装以及封装等工作，完成整个订单。
控制中心用于发出指令给运输料车的小车、可移动设备以及中间协作区，使小车、可移动设备以及中间协作区协作完成订单所需货物的装箱以及运输，并接收小车、可移动设备、中间协作区以及订单完成区的反馈信号，以控制可移动设备、小车、中间协作区以及订单完成区进行下一步作动。
请一并参阅图2，图2为部分仓库10的结构示意图。，仓库10应用于订单完成系统100中并用于存储货物，仓库10内设置有多个工作站台30。工作站台30可以为拣货站，也可以为理货站及补货站。拣货站用以供操作人员对照订单信息，理货站用以供操作人员整理货物，补货站用以供操作人员补充货物。下面以拣货站为实施对象，描述具体实施方式。
可移动设备在低频拣货区内的交互频次相对较低，在高频拣货区内的交互频次相对较高。订单准备区生成订单信息后，可移动设备在低频拣货区内拣出目标货物，拣出的目标货物在仓库10内的工作站台30处完成与订单信息的确认，当在工作站台30内工作的拣货员确认目标货物符合订单信息后，目标货物通过料车运送至订单完成区实现货物的封装打包。
仓库10中存放的货物可以由订单完成系统100中配设的可移动设备搬运至预设的目标位置处，该预设的目标位置可以是仓库10中用以确认订单信息的工作站台30，也可以是除工作站台30之外的其他站点。
可以理解，本发明提供的仓库10并不限于仅能够应用于基于智能物流技术的订单完成系统100中。在其他的实施方式中，仓库10还可以应用于传统物流系统中的仓储，只要货物能够存储至仓库10内的使用环境均可应用本发明提供的仓库10。
用以供拣货的多个可移动设备在仓库10内工作，仓库10布设于一个三维坐标系内，该三维坐标系具有在水平面内互相垂直的X轴及Y轴、以及与X轴及Y轴均垂直的Z轴，仓库包括沿平行于三维坐标系中的X轴方向间隔地排列的多簇货架11，每簇货架11均沿着沿平行于三维坐标系中的Y轴方向延伸，相邻的两簇货架11之间形成供所述可移动设备穿梭的过道12，过道12沿平行于Y轴方向延伸，每簇货架11包括两列背向设置的货架11，每列货架都具有沿平行于Y轴方向和Z轴方向行列排布的多个存储格13，部分存储格13内设置有用以承载货物的托盘14，余下部分的存储格13空置，托盘14上设置有用以确定自身在三维坐标系中的位置信息的定位标志141。
需要说明的是，仓库10内的任意一个位置处的坐标在上述三维坐标系中都是已知的，即仓库10在布置上述元件后，每一个元件在上述三维坐标系的位置坐标已知，并且上述元件的坐标会存储在订单完成系统的终控端。换句话说，也就是终控端知道在该三维坐标系中，在一个特定地坐标位置，仓库10内设置一个特定的元件。例如在X轴坐标值为1，Y轴坐标值为(2，8)的这个区间内，放置了一列货架11，在X轴坐标值为1，Y轴坐标值至为2，Z轴坐标值为2.3的位置是该列货架11的一个存储格13。可以理解的是，虽然每个存储格13都有长度和宽度和高度，在确定存储格13的具体位置时，X轴坐标值为1指的是存储格13的长度中点的坐标，Y轴坐标值为2指的是存储格13的宽度中点的坐标，Z轴坐标值为2,3指的是存储格13的高度中点的坐标，可以进一步理解的是，虽然每列货架11都长度和宽度以及高度，X轴坐标值指的是该列货架11的宽度中点，Y轴坐标值为(2，8)指的是该货架11的两端的坐标。
对于可移动设备(运输货物的可移动设备)而言，可移动设备上带有叉齿机构，叉齿机构能够相对可移动设备运动，插接机构具有侧叉功能，所谓的侧叉指的是叉齿机构能够在与可移动设备移动方向垂直的水平方向上运动，叉齿机构在可移动设备上的水平面内的初始位置确定，相对该初始位置，叉齿机构在与可移动设备移动方向垂直的水平方向上运动的距离是定值，另外叉齿机构也能够直叉，相对侧叉而言，直叉是相对能够侧叉位置旋转了90°，直叉的方向与可移动设备的移动方向相同，并且相对初始位置，直叉时叉齿相对可移动设备移动的距离为定值。可移动设备在仓库内的位置任意一位置的坐标是已知值，具体原理为，仓库10的地面上铺设有地标，该地标例如为二维码，可以通过地标确定仓库10的任意一位置在三维坐标系的X轴上坐标值以及Y轴上的坐标值，通过该任意一位置所在的高度确定出在三维坐标系的Z轴上的坐标值。更具体地，可移动设备上具体设有寻迹传感器，用于获取地标信息，进而确定其自身在三维坐标系中的水平坐标，虽然可移动设备有长度宽度和高度，在具体设置时，可以取可移动设备的中心来标定可移动设备的坐标，即寻迹传感器可以确定出可移动设备的X轴坐标和Y轴坐标，可移动设备的中心高度是已知值，即确定出可移动式的Z轴坐标，而叉齿机构在可移动设备上的相对位置是确定的，这样就可以确定出叉齿机构在三维坐标系中的X轴向和Y轴向坐标，叉齿机构在直叉和侧叉时候的运动距离是定值，将叉齿的侧叉与直叉时的运动距离与三维坐标系关联，即可确定出叉齿机构在直叉和侧叉时，叉齿机构的坐标变化量(具体为X轴坐标和Y轴坐标)，进一步地，叉齿机构能够在可移动设备上升降，叉齿机构例如位于最低点时，该位置为叉齿机构在竖直方向上的初始位置，竖直方向的位置的位置坐标，也就是Z轴坐标，也可以通过测量得到，叉齿机构上升和下降的距离即反应出Z轴坐标变化，将叉齿机构升高到指定高度该高度会和待取出货物的高度匹配，使叉齿机构能够取出货物，然后通过侧插或者直叉取出待取出货物。
对于运输料车的可移动设备而言，其只需通过自身安装的寻迹传感器来寻找自身在三维坐标系中的X轴坐标和Y轴坐标即可。其原理与上述过程相似，在此不再赘述。
对于仓库10内的其他元件的位置坐标的定义，也参照上述方式，在此不再赘述。
需要进一步说明的是，由于托盘14是可移动设备抓取货物的媒介，可移动设备在抓取货物后需要将货物运送到指定位置，所以在托盘14被抓取后放置到指定位置后托盘14的坐标会重新建立，该重建过程详见下述。
每一簇货架11包括两排后侧面相互抵持并相背设置的多个货架11，两排货架11的后侧面相互抵持使得每一排货架11的开口都能够朝外，从而方便可移动设备拣出设置于货架11上的货物。可以理解，最外侧的两簇货架11仅需要设置一列货架11。
本实施方式中，货架11的数量为二十一簇。可以理解，在其他的实施方式中，货架11的数量还可以采用除二十一簇之外的其他数量。
每两簇相邻的货架11间隔设置并形成的过道12能够允许可移动设备通过。可以理解，由于多簇货架11相互平行排列，多个过道12之间也相互平行排列。可移动设备在过道12内穿梭移动并达到指定的存储格13，其在控制中心的信号指引下取下指定存储格13上的货物。
可移动设备在订单完成系统中控制中心的信号指引下，通过过道12穿梭至需要搬运的存储格13处，将存放于存储格13内的货物搬运至工作站台30内，从而实现订单完成系统中对货物的拣货过程。
多簇平行排列的货架11组成一个存储区111，存储区111的数量可以是多个，多个存储区111之间间隔设置并形成沿平行于X轴方向延伸的干道15。过道12为“单车道”，过道12的宽度仅允许一个可移动设备沿平行于Y轴方向直线移动，这里的直线移动指的是可移动设备无法在过道12内转弯；干道15为“双车道”，干道15的宽度允许多个可移动设备沿平行于X轴方向相对地移动，这里的相对移动指的是多个可移动设备可以在干道15内以相反的两个方向移动。
干道15的开设，使得可移动设备可以通过横向设置的干道15快速到达需要拣货的过道12内，避免可移动设备出现必须在仓库10最外侧周向环绕才可以到达拣货过道12的绕道行为。
请一并参阅图3，图3为图2所述仓库10中存储格13及托盘14的结构示意图，存储格13用以存放货物，货架11具有沿平行于X轴方向和Z轴方向延伸的多个存储格13，每一个存储格13内放置一个货物。
货物可以由托盘14承载，托盘14可以均具有多个支撑腿，此时多个支撑腿支撑托盘14上与货物直接接触的承重板，从而使得货物与存储格13的层板并不直接接触。因此可移动设备中用以拣货的叉齿能够伸入多个支撑腿形成的空间内，方便可移动设备将货物取出。
当然，托盘14的承重板也可以直接承载货物，此时可移动设备的叉齿伸入托盘14与存储格13之间的缝隙从而搬运货物。
货架11中的存储格13并不全部都装设有托盘14，部分存货单元的存储格13内空置，空置的存储格13用以供订单完成系统中的补货系统补充货物。
存储格13的长度、宽度以及高度需要与货物的尺寸匹配，也即存储格13的长度需要大于货物的长度、存储格13的宽度需要大于货物的宽度、存储格13的高度需要大于货物的高度。
托盘14上设有用以供可移动设备定位的定位标识141，托盘14上设置的定位标识141能够定位可移动设备的位置。当可移动设备移动至指定存储格13上的托盘14处，可移动设备通过定位标识141获取自身位置与标准位置之间的误差，可移动设备通过姿态调节的方式补偿该误差后再搬运指定货物。这里所指的自身位置与标准位置之间的误差，是指可移动设备上的叉齿与标准位置之间的偏差，包括叉齿高于标准位置、叉齿低于标准位置等多种情况。
本实施方式中，定位标识141采用二维码的形式，可移动设备拍摄托盘14上的二维码并以二维码所在的位置为标准位置，可移动设备同时获得自身位置与标准位置之间的误差；同时，可移动设备根据自身位置与标准位置之间的误差，调节自身的姿态，从而消除该误差。
可以理解，在其他的实施方式中，定位标识141还可以采用传感器、凹槽、凸块以及其它的图案。
托盘14是可移动设备抓取货物的媒介，可移动设备在抓取货物后需要将货物运送到指定位置，所以在托盘14被抓取后放置到指定位置后托盘14的坐标会重新建立。在建立托盘14的坐标时，订单完成系统会向指定位置派送补充的货物，指定位置的坐标在三维坐标系内已知，当可移动设备将货物设置于托盘14内时，可移动设备感知托盘14上的定位标识141与自身位置的偏差，此时可移动设备将指定位置的坐标与托盘14的坐标绑定发送至控制中心，也即此时指定位置的坐标即是当前托盘14的坐标，从而完成对托盘14坐标的重新建立。
由于可移动设备可向两侧出叉拣货，因此可移动设备无需转弯或者原地转动，过道12的宽度仅需要不小于1.1倍的可移动设备的宽度，过道12的宽度在可移动设备的宽度的1.1倍与1.3倍之间，可移动设备的宽度需要不小于1.5倍货物宽度，可移动设备的长度则需要不小于2.5倍的货物宽度。
优选地，过道12的宽度为1.1倍的可移动设备的宽度。
例如，货物宽度600mm，则可移动设备的宽度可以为900mm，可移动设备的长度可以为1500mm，过道12宽度可以为1080mm。
由于可移动设备无需转弯或者原地转动，多簇货架11之间所形成的过道12的宽度大幅度下降，因此提高了多簇货架11之间的密度，提高了仓库的利用率和整个订单完成系统的工作效率。
拣货站30的数量至少为一个，每个拣货站30至少对接一簇货架11，也即每个拣货站30会对应部分数量的托盘14。优选地，拣货站30优选地以就近原则的方式对接与自身临近的一簇或者多簇货架11，每个拣货站30优选地对应200个至3000个所述托盘。当拣货站30的数量为多个时，拣货站30沿平行于三维坐标系中的X轴方向间隔排列。
本实施方式中，工作站台30的数量为六个，每一个工作站台30对接多簇货架11。
请参阅图4，图4为本发明一个实施方式中工作站台30的结构示意图，工作站台30应用于图示所述的订单完成系统中，用于将供拣货员将所述订单完成系统中存储于仓库内的货物对照检查为满足订单需求的货箱，满足订单需求的货箱在拣货员的检查后运送至订单完成区完成打包过程。
可以理解，本发明提供的工作站台30并不限于仅能够应用于上述的订单完成系统中。在其他的实施方式中，工作站台30还可以应用于其他的订单完成系统或者传统物流系统的订单信息确认的过程中。
工作站台30包括一个拣货工作区域31、至少一个货架32以及至少一个料车停靠位33，货架32与料车停靠位33均设置在拣货工作区域31的侧边，货架21围设于拣货工作区域31的至少两个侧边上，货架32内设置有多个暂存位321，
货架32允许多个可移动设备将拣出的货物搬运至暂存位321内，拣货工作区域31用以供拣货员对照订单信息，货架32内的暂存位321用以暂时性的存储由可移动设备拣出的待拣货员对照的货物，料车停靠位33用以供订单完成系统将拣货员对照确认后的货物搬运至订单完成区打包送出。
本实施方式中，拣货工作区域31大致呈方形，货架32以及料车停靠位33均位于方形拣货工作区域31的一个侧边处，将拣货工作区域31设置为方形能够与订单完成系统中行列排布的可移动设备相配适，避免增加可移动设备需要转变姿态才可以停靠在货架32。
可以理解，在其他的实施方式中，拣货工作区域31还可以设置为除方形之外的其他形状，只要拣货工作区域31的形状不干扰货架32以及料车停靠位33的正常运转即可。
货架32沿订单完成系统的Z轴向排列有多个暂存位321，货架32的数量可以是一个，也可以是多个，货架32可以沿订单完成系统的X轴向设置，也可以沿订单完成系统的Y轴向设置。
本实施方式中，货架32沿直线设置，沿直线设置的货架32的数量为三个，两个货架32中的多个暂存位321沿订单完成系统的Y轴向和Z轴向延伸排列，一个货架32中的多个暂存位321沿订单完成系统的X轴向和Z轴向延伸排列，三个货架32分别位于拣货工作区域31的三个侧边处并使得拣货工作区域31具有一个料车停靠位33，三个货架32中的每一个都可以与一个可移动设备配设，这使得工作站台30能够与三个可移动设备交互，这减少了拣货员等待可移动设备将拣出的货物搬运至暂存位321内的时间甚至消除了拣货员的等待时间，提高了工作站台的工作效率。
可以理解，在其他的实施方式中，沿直线设置的货架32的数量也可以是两个，两个沿直线设置的货架32能够允许两个可移动设备独立工作，也提高了工作站台30的工作效率。
当然，货架32也可以设置为一个，货架32可以设置为“U”形或“C”形，也即货架32围住拣货工作区域31的三个侧边，使得货架32可以同时与三个可移动设备交互；货架32也可以设置为“L”形，也即货架32围住拣货工作区域31的两个相邻侧边，此时料车停靠位33为两个，货架32可以同时与两个可移动设备交互。此外，货架32也可以设置为直线形，此时货架32的长度适当延长，以允许多个可移动设备独立地同时工作。
由于货架32的设置，可移动设备可以按照多个角度停靠或离开拣货工作区域31设置有货架32的侧边处，可移动设备与工作站台30交互时的姿态限制具有更多的活动程度，也即可移动设备能够以多角度进出工作站台30，可移动设备可以以多个角度与工作站台30交互并执行自身的搬运工作。
货架32的总高度优选地与拣货员的身高匹配，以便于拣货员执行工作操作。每一个货架32上设置多个暂存位321，部分的暂存位321内暂时存储着由可移动设备搬运来的待拣货员确认的货物，余下部分的暂存位321空置，以待可移动设备继续将需要确认订单信息的货物搬运并存储。
如果货架32具有三层及三层以上的层数，与拣货员临近的便于拣货员执行工作操作的第一层与第二层可以作为拣货员的直接工作区域，而与拣货员相对较远的其他层可以作为二级缓冲区域。当直接工作区域内的暂存位321空置时，可移动设备可以将已经存放于二级缓冲区域内的暂存位321的待确认货物搬运至货架32的直接工作区域内，二级缓冲区域作为待确认货物搬运至直接工作区域时的缓冲，能够随时向直接工作区域内不断地提供待确认的货物，从而减少了拣货员寻找待确认货物的时间，提高了拣货效率。
当工作站台30为拣货站时，工作站台30还可以设置拣货提示设备(图未示)，所述拣货提示设备用以提示需要拣货员对照确认的订单信息。拣货员获取拣货提示设备提示的订单信息，并对照该订单信息确认货架32上的待检货物是否符合订单信息的要求，若该订单信息与货物相符，拣货员会将已经确认完毕的货物搬运至料车停靠位33处，以供订单完成系统将对照确认后的货物搬运至订单完成区打包送出。
请一并参阅图5及图6，图5为本发明一个实施方式中料车331的结构示意图，图6为图5所示料车331与驱动料车331运动的可移动装置332对接后的结构示意图，料车停靠位33处停靠有用以承载拣货员确认完毕无误后货物的料车331，料车331由可移动装置332驱动运动，料车331将拣货员确认完毕无误后的货物搬运至订单完成系统中的订单完成区，从而供订单完成区将货物打包封装。
料车331可以设置一层，也可以设置多层。本实施方式中，料车331优选为3层。
拣货提示设备可以包括显示器(图未示)，该显示器用以显示供拣货员确认的订单信息，所述订单信息包括但不限于货物名称、货物的数量以及货物的图片。货物名称为当前订单中所有货物的名称，货物的数量为每一种货物所对应的个数，货物的图片为每一种货物所对应的图片。
拣货员对照显示器上显示的订单信息逐个确认暂存位321内的货物是否符合订单的要求，若货物符合订单的要求，那么可移动装置332会在订单完成系统的控制中心的信息指引下驱动承载着货物的料车331移动至订单完成系统的订单完成区，以供货物打包封装。
拣货提示设备还可以包括指示灯以控制指示灯显示状态的按钮，指示灯用以指示货物的检测对照状态，指示灯的不同显示状态指示了拣货员对货物的不同检测状态，按钮用以供拣货员在对照确认后切换指示灯的显示状态，从而改变指示灯对货物检测状态的标识。
例如，指示灯可以在按钮的切换作用下在闪烁与常亮之间变换，当货物需要拣货员对照订单信息进行确认时，指示灯可以闪烁；而当拣货员完成对货物的对照确认后，拣货员操作按钮将指示灯的显示状态切换为常亮，从而指标该暂存位321处的货物已经完成确认。
当然，指示灯的显示状态并不限于仅为上述的闪烁与常亮，还可以包括常暗以及颜色的不同设置等，例如：每种指示灯的颜色可以代表空闲、当前要拣、当前要补、补货中、错误等多种状态；指示灯还可以通过颜色、亮度、明灭或者闪烁频率等其他方式区别所述第一状态与所述第二状态，完成订单确认以及等待订单确认的状态只需要在上述方式中择一即可，只要用以显示订单确认完毕的指示灯的第一状态以及显示订单待确认的指示灯的第二状态不同即可。
上述的按钮还有操作可移动设备将拣货员已经确认完毕后的货物搬运至料车331处的功能，当拣货员按下按钮操作当前暂存位321内的货物符合订单信息的要求后，可移动设备可以在控制中心的指引下降当前暂存位321内符合订单信息的货物搬运至料车331处。
工作站台30还可以包括操作终端(图未示)，该操作终端可以为扫码设备，拣货员可以通过该扫码设备扫描货物上的条码，从而协助拣货员确认货物的种类时候正确；当货物确认无误后，拣货员还可以通过该扫码设备扫描贴设于货物包装箱上的订单，从而实现对订单信息的录入。
可以理解，在其他的实施方式中，操作终端还可以是除扫码设备之外的其他装置。
请参阅图7至图16，图7至图16示意出了应用于上述仓库10中一个实施方式中的可移动设备的结构。
请参阅图7，可移动设备200应用于仓库10，用以抓取和搬运待搬运物，仓库10包括多个拣货站(图未示)、多排货架11，仓库10内配备有控制中心(图未示)，在仓库内构建X、Y、Z三维坐标系，仓库内铺设有定位标识，多排货架11间隔地设于仓库10内，相邻的两排货架11之间形成供可移动设备200通过的通道12,拣货站、货架11上设有待搬运物；控制中心用以发送指令，控制可移动设备200在仓库10内移动并与拣货站、货架11或者可移动设备200本身进行交互,实现拣货站及货架11上待搬运物的自动抓取及自动搬运在本实施例中，待搬运物上可以是托盘，也可以是货箱或者货物。当然，托盘上也可以存放货物或货箱，也可以为空托盘。
请参阅图8及图9，可移动设备200包括主体21、与主体21连接的抓取机构22以及处理单元(图未示)，主体21能够移动，抓取机构22用以抓取和搬运待搬运物，处理单元用以与控制中心交互，并接收控制中心所发送指令，控制主体21移动以及抓取机构22抓取和搬运待搬运物。当然，在其他实施例中，处理单元独立运行，并由处理单元独立发送指令，控制主体21移动以及抓取机构22抓取和搬运待搬运物。
主体21包括驱动单元210、存储单元220及定位单元(图未示)，驱动单元210用以实现可移动设备200的移动功能，存储单元220设于驱动单元210上，用以存放待搬运物，定位单元设于驱动单元210上，用以与定位标识配合以获取可移动设备200当前的位置信息。抓取机构22设于存储单元220上用以抓取和搬运待搬运物。在这里，需要解释的是，抓取机构22抓取和搬运的待搬运物可以是，抓取机构22从货站、货架上抓取，也可以是抓取机构22从存储单元220上抓取。
驱动单元210包括底盘框架211、驱动轮212、驱动电机(图未示)及，驱动电机设于底盘框架211内，驱动轮212安装于底盘框架211上，并与驱动电机连接。驱动电机驱动驱动轮212运动，以实现可移动设备的前进、后退、转弯以及原地旋转等运动。
具体地，驱动轮212至少具有两个，且两个驱动轮212对称地安装于底盘框架11两侧。驱动电机的数量可以与驱动轮212的数量匹配，每个驱动轮212可由与之匹配的驱动电机驱动运动，即每个驱动轮212由单独的驱动电机驱动，以使可移动设备200的运动更加灵活。
驱动电机为伺服电机或者其他类型的电机。控制中心或者可移动设备200发送指令，可移动设备200上的处理单元接收指令，并将该指令传输给驱动单元210，驱动电机接收指令，并驱动驱动轮212使可移动设备200移动。
存储单元220包括支柱221及隔板222，支柱221的数量具有多根，多根支柱221竖直地设于底盘框架211。优选地，多根支柱221以阵列等方式竖直地即沿Z轴方向设于底盘框架11上，例如，支柱221的数量为三根，三根支柱221可以以三角形排布的方式设于底盘框架11上；又如，支柱221的数量为四根，四根支柱221可以以四边形排布的方式设于底盘框架11上。隔板222与支柱221连接，隔板222用以分隔存储单元220的空间，以形成存储待搬运物的移动货架223。优选地，隔板222可以为整面平板或具有镂空或隔断。
定位单元设于底盘框架211的底部，定位单元为视觉传感器或者射频传感器，当可移动设备200移动到指定位置时，定位单元与定位标识配合，以获取定位标识的位置，即获取指定位置的X坐标以及Y坐标值，并将该位置信息反馈给可移动设备200的处理单元，从而可移动设备200将该位置信息反馈给控制中心，以确定可移动设备200的到达该指定位置。
抓取机构22能够相对主体21运动，抓取机构22包括升降单元240、旋转单元250、伸缩驱动单元260、叉齿单元270以及图像采集单元280，升降单元240安装于存储单元220上，旋转单元250安装于升降单元240上，并在升降单元24的作用下沿主体的竖直方向升降运动，伸缩驱动单元260及叉齿单元270设于旋转单元250上，并在旋转单元250的作用下作旋转运动，伸缩驱动单元260与叉齿单元270连接，用以驱动叉齿单元270运动，叉齿单元270用以抓取待搬运物，从而将待搬运物从拣货站、货架11抓取放入存储单元220上，或者，将待搬运物从存储单元220上取下放入拣货站、货架11上。图像采集单元280用以采集叉齿单元270上待搬运物的位姿。
请一并参阅图10及图11，升降单元240包括第三驱动件(图未示)、安装板241及导轨(图未示)，导轨沿支柱221的长度方向设于支柱221上，安装板241安装于导轨上，旋转单元250安装于安装板241上，第三驱动件与安装板241直接或者间接连接，以驱动安装板241沿导轨运动，从而实现旋转单元250的升降，即实现伸缩驱动单元260、叉齿单元270以及图像采集单元280整体升降。
进一步地，第三驱动件上设有与第三驱动件联动的编码器(图未示)，编码器用以计算第三驱动件旋转的圈数，并将计算的圈数反馈给处理单元，处理单元根据反馈值以控制第三驱动件的启停，进而控制安装板241沿导轨升降的高度，以实现伸缩驱动单元260、叉齿单元270以及图像采集单元280的整体升降到指定位置，并通过叉齿单元270抓取和搬运待搬运物。
具体地，叉齿单元270的初始高度在三维坐标系内已知，待搬运物的三维坐标已知，从而当可移动设备到达仓库内的指定位置后，控制中心给可移动设备200的处理单元发送所需升降的高度的指令，处理单元接收指令，并通过编码器计算第三驱动件需要旋转的圈数，从而控制安装板241沿导轨升降的指定的高度，以使叉齿单元270升降至指定的高度抓取和搬运待搬运物。
当然，在其他实施例中，升降单元240不限于上述所描述的结构，还可以为其他机构，例如，升降单元240为皮带轮机构、链条机构等。
进一步地，安装板241包括安装于导轨上的滑块2411，以及设于滑块2411上定位板2412，旋转单元250安装于定位板2412上。
请参阅图12，旋转单元250包括第二驱动件251及转盘252，第二驱动件251安装于安装板241上，转盘252转动地安装于安装板241上并与第二驱动件251连接，第二驱动件251驱动转盘252转动一定角度，以将通道12两侧货架11上的待搬运物抓取，放入的存储单元220上，或者将移动货架225上的待搬运物抓取放入通道12两侧货架11上。伸缩驱动单元260、叉齿单元270以及图像采集单元280均安装于转盘252上，并能够随转盘252转动，从而，当转盘252转动时，能够使伸缩驱动单元260、叉齿单元270以及图像采集单元280整体转动。
进一步地，转盘252转动的角度由可移动设备200或者控制中心决定，可移动设备200或者控制中心发送旋转指令，第二驱动件251接收旋转指令，并驱动转盘252旋转到指定角度。优选地，第二驱动件251可以为伺服电机或者其他类型的电机。
优选地，第二驱动件251上设有与第二驱动件251联动的编码器(图未示)，编码器用以计算第二驱动件251旋转的圈数，并将计算的圈数反馈给处理单元，处理单元根据反馈值以控制第二驱动件251的启停，从而控制转盘252转动的角度，以使伸缩驱动单元260、叉齿单元270以及图像采集单元280能旋转指定角度，并使叉齿单元270正对搬运物。
伸缩驱动单元260包括第一驱动件261、齿轮262以及齿条263，第一驱动件261上设有输出轴(图未示)，第一驱动件261安装于叉齿单元270上，齿轮262安装于输出轴，齿条263与叉齿单元270连接且齿条263与齿轮262齿合。第一驱动件261带动齿轮262转动，从而使齿条263在齿条263垂直于立柱221所在的平面，即在X0Y平面上运动，从而带动叉齿单元270运动。
第一驱动件261可以为伺服电机或者其他类型的电机。伸缩驱动单元260的运动行程由可移动设备200或者控制中心决定，即齿条263的运动行程由可移动设备200或者控制中心决定，可移动设备200或者控制中心发送运动指令，从而控制第一驱动件261转动，以使齿条263的运动。
优选地，第一驱动件261上设有与第一驱动件261联动的编码器(图未示)，编码器用以计算第一驱动件261旋转的圈数，并将计算的圈数反馈给处理单元，处理单元根据反馈值以控制第一驱动件261的启停，从而控制齿轮262转动的圈数，以使齿条263运动至指定位置，从而使叉齿单元270运动到指定位置，以进行搬运物的抓取和搬运。
当然，在其他实施例中，伸缩驱动单元260还可以为其他伸缩驱动单元，例如可以直接为电机。
叉齿单元270为折叠式叉齿单元，叉齿单元270包括固定架271、第一叉齿272以及第二叉齿273，固定架271固定在转盘252并随转盘252的转动而转动，第一叉齿272安装于固定架271上与齿条263固定连接，并且并能够相对固定架271运动，优选地，齿条263带动第一叉齿272在X0Y平面上运动运动，第二叉齿273用以抓取待搬运物，第二叉齿273与第一叉齿272连接并能够在第一叉齿272相对固定架271运动时相对第一叉齿272在X0Y平面内运动。
具体地，固定架271可以由两块大致呈“矩形”且互相平行设置的固定板2711构成，两块固定板2711固定于转盘252上且两块固定板2711的高度一致，两块固定板2711之间形成安装空间，齿轮262以及齿条263位于安装空间内。第一叉齿272大致呈“矩形”。第二叉齿273大致呈“矩形”，第二叉齿273与第一叉齿272平行设置。进一步地，第二叉齿273上开设有让位槽273a，让位槽273a用以避让图像采集单元280的位置，以使图像采集单元280能够采集位于第二叉齿273上待搬运物的位姿信息。
进一步地，第一叉齿272与第二叉齿273以及固定架271之间通过连接组件274连接，连接组件274用以在第一叉齿272相对固定架271运动时，带动第二叉齿273相对第一叉齿271运动。
优选地，连接组件274为行程放大组件，行程放大组件能够在伸缩驱动单元260驱动第一叉齿272运动时，使第二叉齿273的运动行程大于第一叉齿272相对固定架11的运动行程。在本实施例中，行程放大组件274使得第一叉齿272相对固定架11的运动行程与第一叉齿272相对固定架11的运动行程呈正比关系。在这里，第一叉齿272相对固定架11的运动行程与第一叉齿272相对固定架11运动行程的比例系数为K，K可以为2、3或者其他数值。当然，其K的具体数值可以根据实际的情况而设定。在本实施例中，例如，当K＝2，第一叉齿272的行程量为300mm，那么第二叉齿273的行程量为600mm。。从上述的描述可知，设置行程放大组件274能够增大第二叉齿273的行程，从而减少整个27叉齿单元270的尺寸以节约空间。
具体地，请参阅图16，行程放大组件包括第一滑轮2741、第一拉绳2742、第二滑轮2743以及第二拉绳2744，第一滑轮2741固定于第一叉齿272上，第一拉绳2742的一端固定于固定架271，另一端绕于第一滑轮2741并固定于第二叉齿273，第二滑轮2743固定于第一叉齿272上，第二拉绳2744的一端固定于第二叉齿273，另一端绕于第二滑轮2743并固定于固定架271。优选地，第一滑轮2741中心与第二滑轮2743的中心在同一平面上。
当第二叉齿273伸出时，齿条263带动第一叉齿272伸出，此时，第一滑轮2741作为主动轮，第二滑轮2743作为从动轮，第一拉绳2742拉动第二叉齿273伸出以放大第二叉齿273伸长量。当第二叉齿273回缩时，齿条263带动第一叉齿272回缩，此时，第二滑轮2743作为主动轮，第一滑轮2741作为从动轮，第二拉绳2744拉动第二叉齿273回缩以放大第二叉齿273回缩量。
优选地，第一滑轮2741为定滑轮，第二滑轮2743也为定滑轮。
在其他实施例中，行程放大组件不限于上述所描述的结构，行程放大组件还可以采用其他机构来实现，例如棘轮组件等。
进一步地，固定架271与第一叉齿272之间设有用以导向第一叉齿272运动的第一导向结构275；第一叉齿272与第二叉齿273之间设有用以导向第二叉齿273运动的第二导向结构276。
具体地，第一导向结构275包括设于固定架271上的第一导向轮275a以及开设于第一叉齿272上的第一导向槽275b，第一导向轮275a与第一导向槽275b适配，第一导向轮275a能够沿第一导向槽275b滑动；第二导向结构276包括设于第二叉齿273上的第二导向轮276a以及开设于第一叉齿272上的第二导向槽276b，第二导向轮276a与第二导向槽276b适配，第二导向轮276a能够沿第二导向槽276b滑动。优选地，第一导向槽275b、第二导向槽276b均沿第一叉齿272的长度方向开设。
当然，在其他实施例中，第一导向结构275、第二导向结构276不限于为上述描述的结构。第一导向结构275、第二导向结构276还可以其采用他结构来实现，例如采用导轨、滑块结构。
图像采集单元280为视觉传感器或射频传感器。在使用的过程中，当第二叉齿273伸出抓取待搬运物，待搬运物随第二叉齿273回缩复位，图像采集单元280将此时第二叉齿273上的待搬运物的位姿图像进行采集，并将采集到的位姿图像传输给处理单元，并由处理单元传输给控制中心，控制中心或处理单元将得到的待搬运物位姿图像与待搬运物的标准位姿图像进行比较，以判断待搬运物在第二叉齿273的位姿是否有偏差，从而以便于校正该偏差。在这里，偏差包括X轴偏差、Y轴偏差、角度偏差。
而具体的偏差校正方法以及原理详见下述。
下面阐述可移动设备200的使用过程：
可移动设备200通过叉齿单元270将过道两侧的货架11上的待搬运物搬运/抓取到存储单元220上的过程如下：
首先，如图7所示，可移动设备200从过道12移动到指定货架11侧面；叉齿单元270位于初始位置，升降单元240带动旋转单元250、伸缩驱动单元260上升至指定的第一高度，使叉齿单元270正对货架11上的指定待搬运物，如图14和图15所示，伸缩驱动单元260带动第二叉齿273伸长至指定待搬运物的下方；升降单元240继续上升，使待搬运物的底部与第二叉齿273接触并抬起；伸缩驱动单元260带动第二叉齿273回缩，使得第一叉齿272与第二叉齿273折叠在一起，使得待搬运物同时回缩；
然后，升降单元240带动旋转单元250、伸缩驱动单元260上升至指定的第二高度；旋转单元250旋转至指定的第一角度，使叉齿单元270正对存储单元220；伸缩驱动单元260带动第二叉齿273伸长，并带动待搬运物共同移动到存储单元220；升降单元240下降，使待搬运物的底部与第二叉齿273脱离；伸缩驱动单元260带动第二叉齿273回缩，从而实现将过道两侧的货架11上的待搬运物搬运/抓取到存储单元220上。
可移动设备200通过叉齿单元270将存储单元220上的待搬运物搬运/抓取到过道两侧的货架11上的过程如下：
首先，可移动设备200从过道移动到指定货架11侧面；升降单元240带动旋转单元250、伸缩驱动单元260上升至指定的第二高度，旋转单元250旋转至指定的第一角度，使叉齿单元270正对存储单元220上的指定待搬运物；伸缩驱动单元260带动第二叉齿273伸长至指定待搬运物的下方；升降单元240继续上升，使待搬运物的底部与第二叉齿273接触并抬起；伸缩驱动单元260带动第二叉齿273回缩，使得待搬运物同时回缩；
然后，升降单元240带动旋转单元250、伸缩驱动单元260上升至指定的第一高度，使叉齿单元270正对货架11，伸缩驱动单元260带动第二叉齿273伸长，并带动待搬运物共同移动到货架11，升降单元240下降，使待搬运物的底部与第二叉齿273脱离；伸缩驱动单元260带动第二叉齿273回缩与第一叉齿272折叠在一起，从而实现将存储单元220上的待搬运物搬运及抓取到过道两侧的货架11。
本发明还提供一种订单完成系统，该订单完成系统包括多个上述的工作站台和与工作站台对应的多簇货架。每个工作站台以就近原则的方式对应临近的至少一簇货架。
本发明提供的工作站台30，通过在拣货工作区域31的侧边设置至少一个货架31，使得工作站台30能够与多个可移动设备交互，提高了工作站台30的工作效率。本发明提供使用上述工作站台的订单完成系统具有相对较高的工作效率。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种仓库，用以供拣货的可移动设备在其内工作，其特征在于，所述仓库包括沿三维坐标系中的X轴方向间隔地排列的多簇货架，每簇货架均沿着三维平行于坐标系中的Y轴方向延伸，相邻的两簇所述货架之间形成供所述可移动设备穿梭的过道，所述过道沿平行于Y轴方向延伸，每簇货架包括两列背向设置的货架，每列货架都包括沿平行于Y轴方向和平行于Z轴方向行列排布的多个存储格，部分所述存储格内设置有用以承载货物的托盘，余下部分的存储格空置，所述托盘上设置有用以确定自身在三维坐标系中的位置信息的定位标志。
2.如权利要求1所述的仓库，其特征在于，所述定位标志为二维码。
3.如权利要求1所述的仓库，其特征在于，多簇所述货架形成一个存储区，所述存储区的数量为多个，多个存储区之间间隔设置并形成沿平行于X轴方向延伸的干道。
4.如权利要求3所述的仓库，其特征在于，所述干道允许多个所述可移动设备沿平行于X轴方向相对地移动。
5.如权利要求1所述的仓库，其特征在于，所述过道的宽度仅允许一个所述可移动设备平行于沿Y轴方向直线移动。
6.如权利要求5所述的仓库，其特征在于，所述过道的宽度为所述可移动设备宽度的1.1至1.3倍。
7.如权利要求6所述的仓库，其特征在于，所述过道的宽度为1.1倍的所述可移动设备的宽度。
8.如权利要求1所述的仓库，其特征在于，所述仓库还包括与多簇所述货架对应的至少一个拣货站,所述拣货站用于供拣货员对照订单信息。
9.如权利要求8所述的仓库，其特征在于，所述拣货站的数量为多个，每个所述拣货站对应200个至3000个所述托盘。
10.一种订单完成系统，包括用以存放货物的仓库，其特征在于，所述仓库为如权利要求1-9任意一项所述的仓库。
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