CN108921327A - 应用于货到人系统的货架搬运方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于货到人系统的货架搬运方法、装置及系统。涉及物流自动化领域，其中，应用于货到人系统的货架搬运方法，包括：基于预搬运的货架生成搬运任务；为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务中的货架，如现有搬运任务中的货架不能满足该订单，再生成新的搬运任务。与方法想对应的系统包括，搬运工具：用于搬运货架；货架：用于设置放置商品的货位，且能被搬运工具搬运；货架区：用于存放货架；服务器：运行应用于货到人系统的货架搬运方法对搬运工具和货架进行调度配置。达到提高货到人系统效率的目的。

Description

应用于货到人系统的货架搬运方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及物流自动化领域，具体地，涉及一种应用于货到人系统的货架搬运方法、装置及系统。

背景技术

目前，物流自动化技术蓬勃发展，机器人货到人系统以其灵活柔性并且低成本的优势，在西方发达国家仓储行业中得到了广泛应用。传统仓库作业中，货架固定，作业人员需要行走到指定货位出才能进行作业。机器人货到人系统有别于传统作业方式，货架由移动机器人搬运到工作台，并进行排队，人员在工作台进行操作，无需行走，机器人货到人大大提高了人员作业效率。

现有的货到人系统还存在许多问题，如运输路径和库存布局等不合理，从而导致效率低下。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种应用于货到人系统的货架搬运方法、装置及系统，以实现提高货到人系统效率的优点。

为实现上述目的，本发明技术方案一方面，提供了一种应用于货到人系统的货架搬运方法，包括：基于预搬运的货架生成搬运任务；

为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；

对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；

对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务中的货架，如现有搬运任务中的货架不能满足该订单，再生成新的搬运任务。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述搬运工具为移动机器人。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述基于预搬运的货架生成搬运任务具体包括：

被订单命中的每个货架生成一个搬运任务，每一个搬运任务由独立的搬运工具完成执行。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述为搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具具体包括：

计算最近的空闲搬运工具到达预搬运的货架的距离，得到第一计算距离；

计算当前正在归还搬运中的货架的搬运工具到达预搬运的货架的距离，得到第二计算距离；

基于第一计算距离和第二计算距离选择距离最近的搬运工具。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述第二计算距离具体为：将搬运工具归还搬运中的货架剩余路径长度与归还点到预搬运的货架距离长度之和，再加上放置搬运中的货架时间内搬运工具行走的等效的距离长度；

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划中：

当搬运中的货架被多个工作站需要时，搬运中的货架的路径按照等待时间最小选取具体为：

计算搬运中的货架到每个工作站的时间消耗；

选取时间消耗最小的搬运路径。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，

还包括对优先级要求高的订单插队处理，即对于优先级高的订单，优先生成搬运任务。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，

上述时间消耗：为距离运输时间、排队等待时间和货架旋转时间之和。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，生成搬运任务前，还包括订单组播，所述订单组播包括订单组合和工作站分配。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述订单组合具体包括：

根据库存建立订单之间的关联关系；

以及

根据上述的关联关系进行聚类组合。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述根据库存建立订单之间的关联关系中，订单之间具有相同SKU或者存放在同一个货架的SKU为强关联。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述工作站分配具体包括：

在订单组合时，按照距离最优原则将订单分配到工作站；

以及

依据工作站的任务负荷的均衡，对相邻工作站的任务进行负荷调配。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，还包括，库存布局、货架调整以及货位匹配。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述库存布局具体包括分散存储策略和随机存储策略；

所述分散存储策略：即将库存商品分散在多个货架上进行存储；

所述随机存储策略：即将货架在货架区的分区中随机选择存储。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述分散存储策略具体为：

如商品在单个货架上的存储件数超过商品存储最小数之后则选择将该商品存放到其他货架上。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述存储最小数，满足以下条件：k＝max(m1，m2，n/2*w)，w为拣货工位个数，n为商品总存储量，m1为订单结构中该商品订单行的商品最大数量，m2为商品日销量，k为存储最小数。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述随机存储策略，包括货位推荐随机和工人操作随机；

所述货位推荐随机，即当有上架任务时，根据商品的历史销售订单数据计算商品热度，并将商品热度与货架的热度进行匹配，确定货架区域，在确定的货架区域内随机选择有空间的货位；

所述工人操作随机，即将商品放到货位时，根据实际货位容积选择货位，只要有空间且满足混放规则就能放入商品。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述货架调整具体包括：

将货架存储位按照储位优先级排序，将商品库存按照货架热度排序，并进行货架存储位与货架热度区间匹配；

在货架完成任务时，选择匹配区间的空闲货架存储位存放相应货架；

以及

在业务空闲时间，将冷热度不匹配的货架进行位置交换。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述储位优先级，是将地图中每个货架存储位与工位的距离进行打分得出的；

所述货架热度：是根据历史订单信息、订单池数据、促销信息和库存信息对货架进行打分得出的。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述货位匹配，具体为对商品的体积匹配因子和重量匹配因子进行加权，得到匹配度，并按照匹配度进行排序，优先选取匹配度高的货位。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述体积匹配因子，是根据商品的长宽高，计算每个货位能放下该商品的数量得出的；

所述重量匹配因子，是根据商品的密度，计算商品应该放置的货架层高得出的。

本发明技术方案另一方面，提供了一种应用于货到人系统的货架搬运装置，包括：

任务生成单元：基于预搬运的货架生成搬运任务；

工具分配单元：为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；

路径规划单元：对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；

以及

任务调配单元：对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务中的货架，如现有搬运任务中的货架不能满足该订单，再生成新的搬运任务。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述搬运工具为移动机器人。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述任务生成单元包括：

新任务分配模块：被订单命中的每个货架生成一个搬运任务，每一个搬运任务由独立的搬运工具完成执行。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述工具分配单元具体包括：

第一距离计算模块：计算最近的空闲搬运工具到达预搬运的货架的距离；

第二距离计算模块：计算当前正在归还搬运中的货架的搬运工具到达预搬运的货架的距离，

以及

结果选择模块：基于第一距离计算模块和第二距离计算模块中计算出的结果选择距离最近的搬运工具。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述第二距离计算模块具体计算过程为：将搬运工具归还搬运中的货架剩余路径长度与归还点到预搬运的货架距离长度之和，再加上放置搬运中的货架时间内搬运工具行走的等效的距离长度；

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述路径规划单元：

当搬运中的货架被多个工作站需要时，搬运中的货架的路径按照等待时间最小选取具体为：

计算搬运中的货架到每个工作站的时间消耗；

选取时间消耗最小的搬运路径。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述路径规划单元中的时间消耗：为距离运输时间、排队等待时间和货架旋转时间之和。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，还包括优先级插队模块，对于优先级高的订单，优先生成搬运任务。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，还包括订单组播单元，所述订单组播单元包括订单组合模块和工作站分配模块。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述订单组合模块包括：

订单关联建立模块：根据库存建立订单之间的关联关系；

以及

聚类组合模块：根据上述的关联关系进行聚类组合。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，上述订单关联建立模块中，订单之间具有相同SKU或者存放在同一个货架的SKU为强关联。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述工作站分配模块包括：

订单分配模块：在订单组合时，按照距离最优原则将订单分配到工作站；

和/或

负荷调配模块：依据工作站的任务负荷的均衡，对相邻工作站的任务进行负荷调配。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，还包括，库存布局单元、货架调整单元以及货位匹配单元。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述库存布局单元包括分散存储策略模块和随机存储策略模块；

所述分散存储策略模块：即将库存商品分散在多个货架上进行存储；

所述随机存储策略模块：即将货架在货架区的分区中随机选择存储。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述分散存储策略模块为：

如商品在单个货架上的存储件数超过商品存储最小数之后则选择将该商品存放到其他货架上。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述存储最小数，满足以下条件：k＝max(m1，m2，n/2*w)，w为拣货工位个数，n为商品总存储量，m1为订单结构中该商品订单行的商品最大数量，m2为商品日销量，k为存储最小数。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述随机存储策略模块，包括货位推荐随机模块和工人操作随机模块；

所述货位推荐随机模块，即当有上架任务时，根据商品的历史销售订单数据计算商品热度，并将商品热度与货架的热度进行匹配，确定货架区域，在确定的货架区域内随机选择有空间的货位；

所述工人操作随机模块，即将商品放到货位时，根据实际货位容积选择货位，只要有空间且满足混放规则就能放入商品。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述货架调整单元包括：

区间匹配模块：将货架存储位按照储位优先级排序，将商品库存按照货架热度排序，并进行货架存储位与货架热度区间匹配；

货架存储位选择模块：在货架完成任务时，选择匹配区间的空闲货架存储位存放相应货架；

以及

货架位置调换模块：在业务空闲时间，将冷热度不匹配的货架进行位置交换。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述储位优先级，是将地图中每个货架存储位与工位的距离进行打分得出的；

所述货架热度：是根据历史订单信息、订单池数据、促销信息和库存信息对货架进行打分得出的。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述货位匹配单元，具体为对商品的体积匹配因子和重量匹配因子进行加权，得到匹配度，并按照匹配度进行排序，优先选取匹配度高的货位。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述体积匹配因子，是根据商品的长宽高，计算每个货位能放下该商品的数量得出的；

所述重量匹配因子，是根据商品的密度，计算商品应该放置的货架层高得出的。

本发明技术方案另一方面，提供了一种应用于货到人系统的货架搬运系统，包括，

搬运工具：用于搬运货架；

货架：用于设置放置商品的货位，且能被搬运工具搬运；

货架区：用于存放货架；

服务器：运行应用于货到人系统的货架搬运方法对搬运工具和货架进行调度配置。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述搬运工具，为移动机器人。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述移动机器人，为轮式驱动的小车，具备顶升机构，具有直线行走、弧线行走和原地转弯动作能力。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述顶升机构与小车本体独立运动，实现小车本体不动，顶升机构下降和顶升动作；小车本体不动，顶升机构旋转；小车本体和顶升机构锁死，以相同速度旋转；小车本体和顶升机构同时以不同速度旋转。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述货架：分多层，每层货架的多个方向均能设置货位。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述货架为正方形或者长方形，每层货架的4个方向均能设置货位。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，还包括，工作站和工位排队区；

所述工作站：工人作业位置；

所述工位排队区：在工人作业位置附近设定的区域，搬运工具搬运货架在该区域缓存排队等待工人作业。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案提供的应用于货到人系统的货架搬运方法和装置，基于货架生成搬运任务，并基于等待时间进行最优的路径规划，从而提高了货到人系统的效率。本技术方案进一步的对订单组播、库存布局、货架调整以及货位匹配进行优化，其中库存分散布局是库位命中最优的基础，订单组播使库存命中最少货架，货架调整使搬运距离最短，而机器人分配使机器人取货架路径最短。从而进一步提高了货到人系统的效率。与方法和装置相应的还提供了应用于货到人系统的货架搬运系统。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的应用于货到人系统的货架搬运方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的货架搬运方法中分配搬运工具的流程图；

图3为本发明实施例所述的货架搬运方法中路径选取的流程图；

图4为本发明实施例所述的货架搬运方法中订单组合的流程图；

图5为本发明实施例所述的货架搬运方法中工作站分配的流程图；

图6为本发明实施例所述的货架搬运方法中货架调整的流程图；

图7为本发明实施例中货架货位设置的结构示意图；

图8为本发明实施例中移动机器人分配的的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的应用于货到人系统的货架搬运装置的结构框图；

图10为本发明实施例所述的应用于货到人系统的货架搬运系统的结构框图。

具体实施方式

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种应用于货到人系统的货架搬运方法，包括：

步骤S101：基于预搬运的货架生成搬运任务；

步骤S102：为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；

步骤S103：对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；

步骤S104：对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务中的货架，如现有搬运任务中的货架不能满足该订单，再生成新的搬运任务。

作为一种可选的实施方式，搬运工具为移动机器人。

订单命中货架后，会产生货架搬运任务。

作为一种可选的实施方式，基于预搬运的货架生成搬运任务具体为：

被订单命中的每个货架生成一个搬运任务，每一个搬运任务由独立的搬运工具完成执行。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，上述为搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具具体包括：

步骤S201：计算最近的空闲搬运工具到达预搬运的货架的距离，得到第一计算距离；

步骤S202：计算当前正在归还搬运中的货架的搬运工具到达预搬运的货架的距离，得到第二计算距离；

步骤S303：基于第一计算距离和第二计算距离选择距离最近的搬运工具。搬运工具分解具体如图8所示。

作为一种可选的实施方式，第二计算距离具体为：将搬运工具归还搬运中的货架剩余路径长度与归还点到预搬运的货架距离长度之和，再加上放置搬运中的货架时间内搬运工具行走的等效的距离长度；

作为一种可选的实施方式，上述对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划中：

如图3所示，当搬运中的货架被多个工作站需要时，搬运中的货架的路径按照等待时间最小选取具体为：

步骤S301：计算搬运中的货架到每个工作站的时间消耗；

步骤S302：选取时间消耗最小的搬运路径。

作为一种可选的实施方式，上述时间消耗：为距离运输时间、排队等待时间和货架旋转时间之和。

作为一种可选的实施方式，步骤S101中生成搬运任务前，还包括订单组播，订单组播包括订单组合和工作站分配。订单组播，使得搬运任务命中最小货架集，使搬运总距离最短。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，订单组合具体包括：

步骤S401：根据库存建立订单之间的关联关系；

以及

步骤S402：根据上述的关联关系进行聚类组合。

作为一种可选的实施方式，上述根据库存建立订单之间的关联关系中，订单之间具有相同SKU或者存放在同一个货架的SKU为强关联。

作为一种可选的实施方式，如图5所示，工作站分配具体包括：

步骤S501：在订单组合时，按照距离最优原则将订单分配到工作站，订单组合为动态批次组合；

以及

步骤S502：同时考虑每个工作站的任务负荷的均衡，依据工作站的任务负荷的均衡，对相邻工作站的任务进行负荷调配。

作为一种可选的实施方式，步骤S101前还包括，库存布局、货架调整以及货位匹配。

作为一种可选的实施方式，库存布局具体包括分散存储策略和随机存储策略；

分散存储策略：即将库存商品分散在多个货架上进行存储；

随机存储策略：即将货架在货架区的分区中随机选择存储。

库存布局，分散存储：

分散存储是将商品库存分散在多个货架上进行存储。

分散存储优点：1)单个货架存储的商品种类更多，在订单组合时，能够使一个货架满足更多的订单行，减少货架搬运次数；2)对于多品订单，增加系统并行处理能力；3)一种商品在多个货架上存放，系统可以选择更近的货架满足订单。

对货架按照工位进行分区，每个工位属于一个分区，即每个货架划分到离他最近的工位分区中。

分散存储的货架在每个分区中随机选择。

对货架按照工位进行分区，每个工位属于一个分区，即每个货架划分到离他最近的工位分区中。

分散存储的货架在每个分区中随机选择。

作为一种可选的实施方式，分散存储策略具体为：

如商品在单个货架上的存储件数超过商品存储最小数之后则选择将该商品存放到其他货架上。

其中，存储最小数，满足以下条件：k＝max(m1，m2，n/2*w)，w为拣货工位个数，n为商品总存储量，m1为订单结构中该商品订单行的商品最大数量，m2为商品日销量，k为存储最小数。为了避免订单行被拆分到多个货架履行。某个商品在某个货架上的存储件数超过k之后可选择存放到其他货架上。

库存布局，随机存储

随机存储优点：1)避免商品聚集在存储区的某个位置，是商品在热度匹配的区域均匀分布，有助于提高并行处理效率；2)工人判断货位容积更准确，增加工人随机自由度，可以提高货位容积利用率，每个货架上存储的商品数量越多，种类越多，有助于提高货架命中率，提高单个货架一次搬运到达工位后能够满足更多的订单。

作为一种可选的实施方式，随机存储策略，包括货位推荐随机和工人操作随机；

货位推荐随机，即当有上架任务时，根据商品的历史销售订单数据计算商品热度，并将商品热度与货架的热度进行匹配，确定货架区域，在确定的货架区域内随机选择有空间的货位；

工人操作随机，即将商品放到货位时，根据实际货位容积选择货位，只要有空间且满足混放规则就能放入商品。在上架工位，工人根据实际货位容积可通过界面随机选择货位，只要有空间且满足混放规则就可以放入商品。给工人更大的操作自由度。

作为一种可选的实施方式，货架调整将使用频繁的货架放置在离工位近的位置，使货架搬运距离更短。

如图6所示，货架调整具体包括：

步骤S601：将货架存储位按照储位优先级排序，将商品库存按照货架热度排序，并进行货架存储位与货架热度区间匹配；

步骤S602：在货架完成任务时，选择匹配区间的空闲货架存储位存放相应货架；

以及

步骤S603：在业务空闲时间，将冷热度不匹配的货架进行位置交换。

其中，储位优先级，是将地图中每个货架存储位与工位的距离进行打分得出的；

货架热度：是根据历史订单信息、订单池数据、促销信息和库存信息对货架进行打分得出的。

作为一种可选的实施方式，如图7所示，货架货位的定义方式，为多类型货架。

支持多种货架类型，从而匹配不同的商品存储需求，提高货架空间利用率。

1)根据客户的商品特点及订单结构，设计多种货位类型，以满足客户不同商品种类的存储需求。

2.)根据商品的长宽高，计算每个货位能放下该商品的数量，作为体积匹配因子，使大货位匹配大件商品，小货位匹配小件商品。

3)根据商品的密度，计算商品应该放置的货架层高，作为重量匹配因子，使重货放在货架下层货位，轻货放在货架上层。

4)对体积匹配因子和重量匹配因子进行加权，得到匹配度，并按照匹配度进行排序，优先选取匹配度高的货位。

订单时效和优先级要求高的订单插队处理

对于优先级高的订单，为了满足订单时效，进行优先组播并分配到工作站，优先发送货架搬运任务，优先分配机器人，从而满足时效要求高的订单。

如图9所示，一种应用于货到人系统的货架搬运装置，包括：

任务生成单元：基于预搬运的货架生成搬运任务；

工具分配单元：为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；

路径规划单元：对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；

以及

任务调配模块：对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务，其次生成新的搬运任务。

作为一种可选的实施方式，搬运工具为移动机器人。

作为一种可选的实施方式，上述任务生成单元包括：

新任务分配模块：被订单命中的每个货架生成一个搬运任务，每一个搬运任务由独立的搬运工具完成执行。

作为一种可选的实施方式，工具分配单元具体包括：

第一距离计算模块：计算最近的空闲搬运工具到达预搬运的货架的距离；

第二距离计算模块：计算当前正在归还搬运中的货架的搬运工具到达预搬运的货架的距离，

以及

结果选择模块：基于第一距离计算模块和第二距离计算模块中计算出的结果选择距离最近的搬运工具。

作为一种可选的实施方式，第二距离计算模块具体计算过程为：将搬运工具归还搬运中的货架剩余路径长度与归还点到预搬运的货架距离长度之和，再加上放置搬运中的货架时间内搬运工具行走的等效的距离长度；

作为一种可选的实施方式，路径规划单元：

当搬运中的货架被多个工作站需要时，搬运中的货架的路径按照等待时间最小选取具体为：

计算搬运中的货架到每个工作站的时间消耗；

选取时间消耗最小的搬运路径。

作为一种可选的实施方式，路径规划单元中的时间消耗：为距离运输时间、排队等待时间和货架旋转时间之和。

作为一种可选的实施方式，还包括订单组播单元，订单组播单元包括订单组合模块和工作站分配模块。

作为一种可选的实施方式，订单组合模块包括：

订单关联建立模块：根据库存建立订单之间的关联关系；

以及

聚类组合模块：根据上述的关联关系进行聚类组合。

作为一种可选的实施方式，上述订单关联建立模块中，订单之间具有相同SKU或者存放在同一个货架的SKU为强关联。

作为一种可选的实施方式，工作站分配模块包括：

订单分配模块：在订单组合时，按照距离最优原则将订单分配到工作站；

和/或

负荷调配模块：依据工作站的任务负荷的均衡，对相邻工作站的任务进行负荷调配。

作为一种可选的实施方式，还包括，库存布局单元、货架调整单元以及货位匹配单元。

作为一种可选的实施方式，库存布局单元包括分散存储策略模块和随机存储策略模块；

分散存储策略模块：即将库存商品分散在多个货架上进行存储；

随机存储策略模块：即将货架在货架区的分区中随机选择存储。

作为一种可选的实施方式，分散存储策略模块为：

如商品在单个货架上的存储件数超过商品存储最小数之后则选择将该商品存放到其他货架上。

作为一种可选的实施方式，存储最小数，满足以下条件：k＝max(m1，m2，n/2*w)，w为拣货工位个数，n为商品总存储量，m1为订单结构中该商品订单行的商品最大数量，m2为商品日销量，k为存储最小数。

作为一种可选的实施方式，随机存储策略模块，包括货位推荐随机模块和工人操作随机模块；

货位推荐随机模块，即当有上架任务时，根据商品的历史销售订单数据计算商品热度，并将商品热度与货架的热度进行匹配，确定货架区域，在确定的货架区域内随机选择有空间的货位；

工人操作随机模块，即将商品放到货位时，根据实际货位容积选择货位，只要有空间且满足混放规则就能放入商品。

作为一种可选的实施方式，货架调整单元包括：

区间匹配模块：将货架存储位按照储位优先级排序，将商品库存按照货架热度排序，并进行货架存储位与货架热度区间匹配；

货架存储位选择模块：在货架完成任务时，选择匹配区间的空闲货架存储位存放相应货架；

以及

货架位置调换模块：在业务空闲时间，将冷热度不匹配的货架进行位置交换。

作为一种可选的实施方式，储位优先级，是将地图中每个货架存储位与工位的距离进行打分得出的；

货架热度：是根据历史订单信息、订单池数据、促销信息和库存信息对货架进行打分得出的。

作为一种可选的实施方式，货位匹配单元，具体为对商品的体积匹配因子和重量匹配因子进行加权，得到匹配度，并按照匹配度进行排序，优先选取匹配度高的货位。

作为一种可选的实施方式，体积匹配因子，是根据商品的长宽高，计算每个货位能放下该商品的数量得出的；

重量匹配因子，是根据商品的密度，计算商品应该放置的货架层高得出的。

如图10所示，一种应用于货到人系统的货架搬运系统，包括，

搬运工具：用于搬运货架；

货架：用于设置放置商品的货位，且能被搬运工具搬运；

货架区：用于存放货架；

服务器：运行本技术方案的应用于货到人系统的货架搬运方法对搬运工具和货架进行调度配置。

作为一种可选的实施方式，搬运工具，为移动机器人。

作为一种可选的实施方式，移动机器人，为轮式驱动的小车，具备顶升机构，具有直线行走、弧线行走和原地转弯动作能力。

作为一种可选的实施方式，顶升机构与小车本体独立运动，实现小车本体不动，顶升机构下降和顶升动作；小车本体不动，顶升机构旋转；小车本体和顶升机构锁死，以相同速度旋转；小车本体和顶升机构同时以不同速度旋转。

作为一种可选的实施方式，货架：分多层，每层货架的多个方向均能设置货位。

作为一种可选的实施方式，货架为正方形或者长方形，每层货架的4个方向均可设置货位。

作为一种可选的实施方式，还包括，工作站和工位排队区；

工作站：工人作业位置；

工位排队区：在工人作业位置附近设定的区域，搬运工具搬运货架在该区域缓存排队等待工人作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些。

实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均为相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离发明构思的教导。在此使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列出的项目的任何和全部组合。

在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。

包括技术和科学术语的在这里使用的术语具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义，只要不是不同地限定该术语。应当理解在通常使用的词典中限定的术语具有与现有技术中的术语的含义一致的含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：包括：

基于预搬运的货架生成搬运任务；

为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；

对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；

对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务中的货架，如现有搬运任务中的货架不能满足该订单，再生成新的搬运任务。

2.根据权利要求1所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：所述搬运工具为移动机器人。

3.根据权利要求1或2所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：上述基于预搬运的货架生成搬运任务具体包括：

被订单命中的每个货架生成一个搬运任务，每一个搬运任务由独立的搬运工具完成执行。

4.根据权利要求1或2所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：上述为搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具具体包括：

计算最近的空闲搬运工具到达预搬运的货架的距离，得到第一计算距离；

计算当前正在归还搬运中的货架的搬运工具到达预搬运的货架的距离，得到第二计算距离；

基于第一计算距离和第二计算距离选择距离最近的搬运工具。

5.根据权利要求4所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：所述第二计算距离具体为：

将搬运工具归还搬运中的货架剩余路径长度与归还点到预搬运的货架距离长度之和，再加上放置搬运中的货架时间内搬运工具行走的等效的距离长度。

6.根据权利要求1或2所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：上述对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划中：

当搬运中的货架被多个工作站需要时，搬运中的货架的路径按照等待时间最小选取具体为：

计算搬运中的货架到每个工作站的时间消耗；

选取时间消耗最小的搬运路径。

7.根据权利要求6所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：

上述时间消耗：为距离运输时间、排队等待时间和货架旋转时间之和。

8.根据权利要求1或2所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：

还包括对优先级要求高的订单插队处理，即对于优先级高的订单，优先生成搬运任务。

9.根据权利要求1或2所述的应用于货到人系统的货架搬运方法，其特征在于：生成搬运任务前，

还包括订单组播，所述订单组播包括订单组合和工作站分配。

10.一种应用于货到人系统的货架搬运装置，其特征在于：包括：

任务生成单元：基于预搬运的货架生成搬运任务；

工具分配单元：为上述搬运任务分配运行轨迹最短的搬运工具；

路径规划单元：对搬运任务中的货架基于等待时间进行最优的路径规划；

以及

任务调配单元：对于新加入批次的订单，优先命中现有搬运任务中的货架，如现有搬运任务中的货架不能满足该订单，再生成新的搬运任务。