CN109961244A - 物品拣选方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种物品拣选方法，该方法可以确定拣选目标以及拣选目标关联的属性项，获得待排序的多个拣选子任务后确定拣选子任务与属性项对应的属性数据，进而依据拣选目标及拣选子任务的属性数据，确定多个拣选子任务的执行顺序。可见本申请可以根据拣选目标对拣选子任务的拣选顺序进行排班，以使拣选子任务的完成情况符合特定的拣选目标的要求。另外，本申请还提供了物品拣选相关设备，用以保证所述方法在实际中的应用及实现。

Description

物品拣选方法及相关设备

技术领域

本申请涉及仓库管理技术领域，更具体地，是物品拣选方法及相关设备。

背景技术

在仓库等物品存储空间内，为了方便管理物品，通常将物品按种类分区域存放，即不同区域存放不同种类的物品。拣选是根据按照一定规则或要求，将一些物品从存放区域取出并运送到指定位置。其中存放区域也可以称为拣选区域，从一个拣选区域拣选出所需物品的一次过程，可以称为拣选子任务。

例如，物品订单中包括3个种类的10件物品，种类1的物品包括2个，种类2的物品包括4个，种类3的物品包括4个，则需要从种类1对应的拣选区域拣选2个物品，从种类2对应的拣选区域拣选4个物品，从种类3对应的拣选区域拣选4个物品。

拣选子任务的先后执行顺序，会影响拣选的完成情况。例如，上述种类1对应的拣选区域与种类2对应的拣选区域距离较近，但两者与种类3对应的拣选区域距离均较远，如果先拣选种类1的物品，再拣选种类3，最后拣选种类2的物品，会导致拣选距离较长，影响拣选效率。

目前，拣选子任务的执行顺序是随意的，拣选的完成情况通常不能满足拣选目标需求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种物品拣选方法，以使拣选子任务的完成情况满足预设的拣选目标。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种物品拣选方法，包括：

确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

第二方面，本申请提供了一种物品拣选设备，包括：处理器和存储器，所述处理器通过运行存储在所述存储器内的软件程序、调用存储在所述存储器内的数据，至少执行如下步骤：

确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

第三方面，本申请提供了一种物品拣选装置，包括：

拣选目标确定单元，用于确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

属性数据确定单元，用于获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

执行顺序确定单元，用于依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

由以上技术方案可知，本申请提供的物品拣选方法，可以确定拣选目标以及拣选目标关联的属性项，获得待排序的多个拣选子任务后确定拣选子任务与属性项对应的属性数据，进而依据拣选目标及拣选子任务的属性数据，确定多个拣选子任务的执行顺序。可见本申请可以根据拣选目标对拣选子任务的拣选顺序进行排班，以使拣选子任务的完成情况符合特定的拣选目标的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的物品拣选方法的一种流程图；

图2A及图2B为本申请提供的拣选子任务的两种执行顺序示意图；

图3为本申请提供的拣选子任务的一种执行顺序示意图；

图4A及图4B为本申请提供的使用优化算法及未使用优化算法得到的两种拣选子任务执行顺序示意图；

图5为本申请提供的物品拣选设备的一种结构示意图；

图6为本申请提供的物品拣选装置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在物品存放空间内，通常设置有多个存放区域，用于存放不同种类的物品。在实际应用中，需要从存放区域中获得满足需求的物品，这个过程即拣选，存放区域也可以称为拣选区域。

为实现自动化拣选工作，物品存放空间内还可以设置物品承载装置及驱动装置。其中，物品承载装置用于承载从拣选区域拣选出的物品，驱动装置用于驱动物品承载装置进行运动，以使物品承载装置从一个地点运动至另一地点。例如需要拣选多种物品，则驱动装置需要将物品承载装置从一个拣选区域牵引至另一拣选区域。物品承载装置的一种具体形式为拣选车，驱动装置的一种具体形式为移动机器人。

本申请的物品拣选方法针对的对象是拣选子任务，拣选子任务与拣选区域具有关联关系，物品承载装置执行一个拣选子任务具体指的是，物品承载装置装载入从拣选子任务关联的拣选区域中拣选出的物品。

在得到拣选子任务的基础上，才可以执行物品拣选方法。为了便于理解，本申请首先对拣选子任务的生成过程进行说明。具体地，拣选子任务的一种生成过程包括如下步骤A1～A2。

A1：获得物品单并确定拣选目标，并依据物品单生成符合拣选目标的拣选单。

其中，物品单中包含有物品，该物品即需要拣选出的物品。物品单的一种具体形式为买家在电子商务平台购买物品生成的物品订单。获得物品单的触发条件信号可以包括：物品承载装置空闲、驱动装置空闲、需要从物品存放空间取走物品的运输工具到达等。

通常地，物品单中的待拣选的物品为多个，且待拣选的物品单也为多个。为了对拣选过程进行控制，可以按照拣选目标从拣选区域中拣选这些物品。例如，拣选目标可以是物品单中所有物品的拣选时长最短，或者物品单中具有相同属性的物品的拣选间隔时长最短等；其中相同属性可以是物品的尺寸相同、物品的打包区域相同、物品的收货地址相同或物品的运输工具相同等等。

提供多个拣选目标，在拣选过程中可以根据实际需求在多个拣选目标中确定某个拣选目标作为该拣选过程使用的拣选目标。确定的方式可以是随机选择，也可以是根据用户的选择操作进行确定，或者也可以是根据物品单的属性来确定拣选目标。例如物品单的属性为加急，则可以将拣选目标确定为拣选时长最短。

确定拣选目标后，可以按照拣选目标将物品单聚合为拣选单，拣选单也可以称为拣选任务。一个拣选单对应一个物品承载工具，一个物品承载工具需要承载一个拣选单中的所有物品才认为一个物品承载工具完成一个拣选任务。或者也可以说，一个拣选单中的所有拣选出的物品会被存放在同一物品承载工具中。如果将具有相同属性的物品包含在同一拣选单中，这样一个拣选车完成拣选任务时，就可以同时得到具有相同属性的物品，即表示相同属性的物品的拣选间隔时长最短。

生成拣选单的一种方式可以包括如下步骤A11～A14。

A11：确定与拣选目标关联的属性项。

其中，拣选目标关联有属性项，属性项即影响拣选目标完成情况的属性。例如，拣选目标为物品单中所有物品的拣选时长最短，则可以影响物品拣选时长的属性项包括以下几项中的任意一项或多项：物品所在的拣选区域的位置、物品所在拣选区域的工作负荷、物品所在拣选区域的工作效率、物品的拣选优先级等。又如，拣选目标为拣选单中物品单中收货地址相同的物品的拣选间隔时长最短，则拣选目标对应的属性项包括物品的收货地址。

A12：获得物品单，并将物品单中的物品组合后生成拣选单。

其中，可以将物品单中的物品进行排列组合，生成多种备选拣选单。组合可以包括所有数量形式的组合，例如，2个物品单中共包含5个物品，则将该5个物品进行1和4数量形式的组合，以及进行2和3数量形式的组合。当然，也可以设置组合的数量形式要求，如每种拣选单至少包括两个物品，则将5个物品进行2和3数量形式的组合。

A13：确定拣选单中物品与属性项对应的属性数据，并依据属性数据，计算拣选单的综合得分。

其中，为拣选单中的物品确定在属性项上的数据，该数据可以称为属性数据。例如，根据物品的种类确定物品所在的拣选区域，再确定拣选区域的所在位置、拣选区域的工作效率及拣选区域的工作负荷等；又如，根据物品单对应的收货地址，确定物品单中物品的收货地址。

为了计算备选拣选单的综合得分，首先根据备选拣选单内物品的属性数据，计算备选拣选单的属性数据，再根据备选拣选单的属性数据得到备选拣选单的综合得分。

例如，根据备选拣选单内物品所在拣选区域的位置，计算备选拣选单内物品之间的间隔；根据备选拣选单内物品所在拣选区域的工作负荷，确定备选拣选单对应的负荷状态。

又如，备选拣选单内满足数量要求的物品所在拣选区域的工作负荷为高，则确定备选拣选单对应的负荷状态为高；又如备选拣选单内满足数量要求的物品所在拣选区域的工作负荷为中，则确定备选拣选单对应的负荷状态为中；又如备选拣选单内满足数量要求的物品所在拣选区域的工作负荷为低，则确定备选拣选单对应的负荷状态为低。

为了计算得分，可以预先设置备选拣选单的属性数据与分数之间的换算关系。

例如，备选拣选单内物品之间的间隔在[0,5)范围内，则将其换算为1分，备选拣选单内物品之间的间隔在[5,10)范围内，则将其换算为2分等；又如，备选拣选单对应的负荷状态为高，则将其换算为3分，备选拣选单对应的负荷状态为中，则将其换算为2分，备选拣选单对应的负荷状态为低，则将其换算为1分。需要说明的是，上述对应的分数仅仅是示例说明，在实际应用中，可以是其他数值。

根据备选拣选单的属性数据，以及拣选单的属性数据与分数之间的换算关系，可以计算出拣选单对应的得分。由于拣选目标包含的属性项可能为多项，则计算出的拣选单的属性数据也可以包括多项，每项属性数据均被换算为对应的分数，将各个分数求和便可以得到备选拣选单的分数，该分数可以称为综合得分。

例如，拣选目标为物品单中所有物品的拣选时长最短，则可以影响物品拣选时长的属性项包括可以包括以下4项：物品所在的拣选区域的位置、物品所在拣选区域的工作负荷、物品所在拣选区域的工作效率、物品的拣选优先级。因此，备选拣选单中包括由4项的属性数据换算后的分数，再将该4个分数进行求和后得到综合得分。

当然，若拣选目标包含的属性项为一项，则综合得分是由一项分数得到的。

A14：选择综合得分符合拣选目标的拣选单。

其中，不同的拣选目标对综合得分的要求也是不同的。例如，拣选目标为物品单中所有物品的拣选时长最短，且根据换算关系可以确定综合分数越小表示拣选时长越短，因此可以确定综合得分最小的备选拣选单为符合该拣选目标的拣选单。为了便于描述，可以将符合拣选目标的拣选单称为目标拣选单。

以上根据物品单生成拣选单的过程可以称为物品单的聚合。综合以上技术方案可知，本申请可以根据不同的拣选目标，将物品单中满足拣选目标的物品聚合为同一拣选单。例如，若拣选目标为物品单中所有物品的拣选时长最短，则可以将物品单中位于相同或相近拣选区域的物品包含在同一拣选单中。

需要说明的是，以上物品单聚合为拣选单的过程看作全局优化问题，通过设置约束条件及约束目标可以求得优化问题的最优解。具体地，用于求解全局优化问题的算法可以为优化算法，优化算法包括但不限定于列生成算法、遗传算法、贪婪算法等。

物品单聚合对应的全局优化问题可以描述为以下内容。

设物品单的集合为O＝{o_i}，其中o_i表示物品单。

假设约束目标为物品单中所有物品的拣选时长最短，则物品单聚合对应的目标函数为：其中p_j表示备选拣选单，j表示备选拣选单的序号，M表示备选拣选单的个数；F(p_j)表示备选拣选单对应的拣选时长，该拣选时长由该备选拣选单中的物品的数量、物品所在的拣选区域位置、物品所在拣选区域的工作负荷、物品所在拣选区域的工作效率、物品的拣选优先级等得到。

目标函数需要满足的约束条件包括以下2项。

表示每个物品单只对应一个备选拣选单；其中i表示物品单的序号，x_ij＝1表示物品单加入到备选拣选单中。

表示每个备选拣选单对应的物品单的数量在预设阈值K以内。当然，也可以按照该形式设置每个备选拣选单包含的物品的重量、种类不能超过一定阈值。

根据约束条件及约束目标，对上述目标函数进行求解后，可以得到满足约束目标的拣选单。

A2：将拣选单中对应相同拣选区域的物品划分为同一拣选子任务。

前已述及，不同种类的物品可以被存放在不同的拣选区域内。根据拣选单中包含的物品的所在拣选区域，将对应相同拣选区域的物品划分为同一组。由于拣选单可以称为拣选任务，因此根据拣选单划分后的物品分组可以称为拣选子任务。其中，拣选子任务表示从拣选区域中拣选物品。

通过上述说明可知，本申请可以将各种物品单进行聚合得到各种拣选单，再拣选单划分为各个拣选子任务。物品存放空间内的物品承载装置及驱动装置等工作设备的拣选能力是有限的，并不能保证拣选子任务同时执行，因此在得到拣选子任务后，需要对拣选子任务的执行过程进行排序，以保证拣选子任务的执行结果符合拣选目标的要求。

见图1，其示出了本申请提供的物品拣选方法的一种流程，具体包括步骤S101～S103。

S101：确定拣选目标以及拣选目标关联的属性项。

其中，有关拣选目标的说明参见上述说明，此处并不赘述。

S102：获得多个拣选子任务，并确定拣选子任务与属性项对应的属性数据。

其中，物品拣选设备生成的拣选子任务的个数可以是多个，并且拣选子任务可以实时生成，也可以被执行完毕。因此，可以认为物品拣选设备维护有拣选子任务池，新生成的拣选子任务可以加入到拣选子任务池中，拣选子任务池中的拣选子任务也可以因为被执行完毕而被删除。拣选子任务池中的拣选子任务的数量可能是一个，也可能是多个，或者也有可能为0个。

获得拣选子任务的时机可以包括以下几种，如生成新的拣选子任务时，完成某拣选子任务时，接收到拣选子任务排序指令，或者预设的排序周期到达。为了便于描述，可以将这些时机称为预设条件。

从物品拣选设备维护的拣选子任务中，获得多个拣选子任务。可以理解的是，获得的拣选子任务为未执行完毕的拣选子任务。

获得的拣选子任务可以是任意的拣选子任务，也可以是指定的拣选子任务；获得的拣选子任务的数量可以是预设数量，也可以是根据拣选状态确定的数量。例如，设备的拣选状态为空闲，则获得数量较多的拣选子任务；设备的拣选状态为忙碌，则获得数量较少的拣选子任务。

拣选子任务也可以是与物品存放空间对应的，也可以是，获得物品存放空间对应的全部拣选子任务。具体来讲，针对一个物品存放空间，物品拣选设备维护有对应的拣选子任务，该物品存放空间当前对应有多少拣选子任务，则可以获取全部的拣选子任务。这样，便可以将全部的拣选子任务按照下述步骤进行整体排序，以获得物品存放空间对应的所有拣选子任务的整体排序最优效果。

或者也可以是，从物品存放空间对应的拣选子任务中，选择符合筛选条件的多个拣选子任务。其中，筛选条件可以包括拣选子任务中物品的种类为特定种类、拣选子任务中物品的拣选预估时长在预设时长范围内、拣选子任务中物品的数量在预设数量范围内等等中的任意一个或多个。筛选条件可以是根据实际情况设置的任意条件，本申请并不做具体限定。

获得拣选子任务以及确定拣选目标后，需要确定拣选子任务在拣选目标的属性项上的属性数据。例如，拣选目标为物品单中所有物品的拣选时长最短，可以影响物品拣选时长的属性项包括以下几项中的任意一项或多项：拣选子任务包含的物品数量、拣选区域的工作负荷、拣选区域的工作效率、拣选优先级等。因此，需要确定拣选子任务包含的物品数量、拣选子任务对应的拣选区域的工作负荷、拣选子任务对应的拣选区域的工作效率、拣选子任务的优先级等。其中工作负荷可以具体体现为拣选区域尚未完成拣选的物品数量等。需要说明的是，确定的这些属性数据为拣选子任务的属性数据。

S103：依据拣选目标及拣选子任务的属性数据，确定多个拣选子任务的执行顺序。

其中，根据拣选子任务的属性数据，可以确定出拣选子任务的拣选情况，进而根据拣选子任务的拣选情况可以安排拣选子任务的执行顺序。

在具体实施中，本步骤的一种实现方式可以是：确定拣选子任务的多种备选执行顺序；依据拣选子任务的属性数据，预估每种备选执行顺序的拣选情况；以及将满足拣选目标的拣选情况对应的备选执行顺序确定为拣选子任务的执行顺序。

具体地，在确定拣选子任务的备选执行顺序时，可以使用排列组合方法。但是，并非排列组合得到的所有执行顺序在拣选场景中都能够实现，这些不能实现的执行顺序不可以作为备选执行顺序。因此，可以使用约束条件对排列组合得到的执行顺序进行筛选，选择出满足约束条件的执行顺序作为备选执行顺序。

具体地，由于一个物品承载工具不可能同时在不同的拣选区域进行拣选，因此对应同一物品承载工具的拣选子任务只能顺序执行。另外，拣选区域的拣选能力通常是有限的，在拣选区域拣选能力有限的情况下，同一拣选区域只能顺序执行拣选子任务中的物品拣选工作。使用以上两个约束条件，可以将不满足上述约束条件的执行顺序删除，从而得到备选执行顺序。

例如，获得的拣选子任务包括3个，拣选子任务1及拣选子任务2对应同一物品承载工具，拣选子任务3对应另一物品承载工具。拣选子任务1及拣选子任务3对应的是拣选区域A，拣选子任务2对应的是拣选区域B。则可以得到图2A及图2B所示的两种备选执行顺序。其中，填充有左斜线的长形框表示拣选子任务1，填充有右斜线的长形框表示拣选子任务2，填充有竖线的长形框表示拣选子任务3。

拣选情况用于表示拣选子任务按照备选执行顺序执行完成的情况。例如，拣选目标为物品的拣选时长最短，拣选情况表示的是拣选子任务按照备选执行顺序执行完成后的拣选时长。又如，拣选目标为具有相同属性的物品的拣选间隔时长最短，拣选情况表示的是拣选子任务按照备选执行顺序执行完成后，具有相同属性的物品的拣选完成间隔时长。

为了确定备选执行顺序的拣选情况，可以首先根据拣选子任务的属性数据，得到各个拣选子任务的拣选情况。然后，使用拣选子任务的拣选情况得到备选执行顺序的拣选情况。

以拣选情况为拣选时长为例，对拣选子任务的备选执行顺序的拣选情况的确定方法进行说明。参见图2A和图2B，假设拣选子任务1的执行时长为1分钟，拣选子任务2的执行时长为2分钟，拣选子任务3的执行时长为1.5分钟。关于图2A所示的备选执行顺序，可以确定该备选执行顺序的执行时长为4.5分钟；关于图2B所示的备选执行顺序，可以确定该备选执行顺序的执行时长为3分钟。

根据备选执行顺序对应的拣选情况，在备选执行顺序中选择拣选情况满足拣选目标的备选执行顺序作为拣选子任务的执行顺序。仍以图2A及图2B所示的备选执行顺序为例，明显图2B所示的备选执行顺序的执行时长较短，因此将图2B所示的执行顺序作为目标执行顺序。

以上主要使用物品拣选时长对应的拣选目标进行说明，以下说明满足其他拣选目标的拣选子任务的执行顺序。若拣选目标为物品单中具有相同属性的物品的拣选间隔时长最短，则可以将具有相同属性物品的拣选子任务在最短的时间间隔执行。

例如，获得的拣选子任务包括5个，5个拣选子任务中的具有相同属性的物品包括两类，第一类拣选子任务包括拣选子任务1、拣选子任务2及拣选子任务3，第二类拣选子任务包括拣选子任务4及拣选子任务5。其中，拣选子任务1、拣选子任务2及拣选子任务3对应同一物品承载工具，拣选子任务4及拣选子任务5对应同一物品承载工具。拣选子任务1及拣选子任务4对应的是拣选区域A，拣选子任务3及拣选子任务5对应的是拣选区域B。拣选子任务2对应拣选区域C。

则所确定的一种执行顺序可以如图3所示，拣选区域C执行拣选子任务2，拣选区域A先执行拣选子任务1再执行拣选子任务4，拣选区域B先执行拣选子任务3再执行拣选子任务5。这样，第一类拣选子任务包括的拣选子任务1、拣选子任务2及拣选子任务3可以尽量同时拣选完成；第一类拣选子任务包括的拣选子任务4及拣选子任务5可以尽量同时拣选完成。可见，在这种方式中具有相同属性的物品的拣选间隔时长最短，满足拣选目标。

需要说明的是，在实际应用中，以上为拣选子任务确定执行顺序的过程可以看作批处理作业调度的过程，可以使用批处理作业调度算法求解满足拣选目标的执行顺序。

以拣选目标为物品单中所有物品的拣选时长最短为例，介绍使用批处理作业调度算法为拣选子任务排序问题构建的数学模型及对数学模型的求解过程。

根据上述拣选目标，可以确定优化目标为最小化最迟拣选子任务的完成时间，因此构建的目标函数为：minC＝Max C_ijk。

其中，i表示拣选区域集合，一个物品存放空间内所有的拣选区域作为一个拣选区域集合，或者一个物品存放空间包括多个拣选区域集合，每个拣选区域集合包含部分拣选区域；j表示拣选子任务；k表示拣选区域集合中的单个拣选区域；C表示完成时间；C_ijk为0或1的变量，表示拣选区域集合i的单个拣选区域k完成拣选子任务j的预估时长。

目标函数的约束条件包括但不限定于以下7个。

该约束条件表示拣选区域集合i中的单个拣选区域k在一个时间片段t内，最多只能执行一个拣选子任务j。其中，n表示拣选子任务个数；X_ijkt为0或1的变量，表示在时间片段t拣选子任务j是否在拣选区域集合i中的单个拣选区域k执行。

该约束条件表示在任何时间片段t，拣选子任务j只能在一个拣选区域执行。其中，s表示拣选区域集合数量；m_i表示拣选区域集合i中的拣选区域个数。

该约束条件表示在任何时间片段t，拣选子任务j与拣选区域集合i中的单个拣选区域k对应的时间必须与预设执行时间P_ijk相同。其中，U_t表示计划时间周期；P_ijk表示拣选子任务j拣选区域集合i中的单个拣选区域k上的预设执行时间；Y_ijk为0或1的变量，表示拣选子任务j是否在拣选区域集合i的单个拣选区域k执行。

该约束条件表示如果拣选子任务j在拣选区域集合i中的单个拣选区域k上执行过一个周期，那么这个拣选子任务必须在这个拣选区域i中的单个拣选区域k上执行完毕。其中，

该约束条件表示对于每个拣选区域集合i，一个拣选子任务j只能在一个拣选区域k上执行。

该约束条件表示拣选子任务不能被中断。

该约束条件为预估拣选子任务j在拣选区域集合i的单个拣选区域k的执行时间的方式。

根据以上约束条件，对目标函数进行求解后，可以获得拣选子任务的执行顺序。以下对未使用批处理作业调度算法求解前及使用批处理作业调度算法求解后拣选子任务的执行顺序进行举例说明。

见图4A，其示出了未使用批处理作业调度算法求解前拣选子任务的执行顺序；见图4B，其示出了使用批处理作业调度算法求解后拣选子任务的执行顺序。如图所示，长形框内不同的填充内容，表示由不同的拣选任务生成的拣选子任务。填充有内容的长形框的长度表示拣选子任务在拣选区域的预估执行时长。每一行中的空白区域表示拣选区域的空闲时间段。每一行表示在一个拣选区域执行的各个拣选子任务的执行顺序。可见，每个拣选区域同时只能进行一个拣选子任务。

对比图4A及4B可知，拣选子任务的执行顺序不同。使用批处理作业调度算法求解后，拣选子任务的执行总时长比未使用批处理作业调度算法求解前短，从而缩短了拣选子任务的执行总时长，且减少了拣选区域的闲置时长，也即拣选子任务的无效等待时长。

由以上技术方案可知，本申请提供的物品拣选方法，可以确定拣选目标以及拣选目标关联的属性项，获得待排序的多个拣选子任务后确定拣选子任务与属性项对应的属性数据，进而依据拣选目标及拣选子任务的属性数据，确定多个拣选子任务的执行顺序。可见本申请可以根据拣选目标对拣选子任务的拣选顺序进行排班，以使拣选子任务的完成情况符合特定的拣选目标的要求。

另外，本申请提供的另一种物品拣选方法，该方法在图4所示的物品拣选方法的基础上还可以包括如下步骤B1及B2。

B1：根据拣选子任务对应的物品的属性，为拣选子任务确定对应的物品承载装置。

其中，拣选区域内可以设置机械臂等拣选作业设备，用于将存放在货架上的物品取下并放入物品承载装置内。物品承载装置可能具有多种不同的类型，不同类型的物品承载装置所能承载的物品的类型也是不同的。因此，可以具体根据拣选子任务中物品所需包装类型与物品承载装置的对应关系、物品的尺寸与物品承载装置的对应关系等，为拣选子任务分配对应的物品承载装置。

从物品承载装置的角度来看，一个物品承载装置可能需要去往多个拣选区域执行拣选子任务。若多辆物品承载装置在同一拣选区域内排队等待执行拣选子任务，会对该拣选区域的拣选作业设备造成较重的拣选压力。若等待的物品承载装置还需要去往其他存储区域进行拣选，恰好其他区域内并无物品承载装置排队，这样排队等待的情况会降低拣选效率。

因此，如果按照拣选目标确定了满足拣选目标的拣选子任务的执行顺序，则物品承载装置并不容易在同一拣选区域排队，从而不仅可以避免对同一拣选区域的拣选作业设备造成的拣选压力，而且可以提高物品承载装置的利用率，也可以提高物品的拣选效率。

B2：为物品承载装置分配驱动装置，以使驱动装置将物品承载装置驱动至拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求。

其中，一个拣选单对应一个物品承载装置，若一个拣选单被划分为多个拣选子任务，则该物品承载装置需要去往不同的拣选区域执行拣选子任务。驱动物品承载装置进行移动的装置称为驱动装置，驱动装置如移动机器人。

物品存放空间内设置有至少一个驱动装置，驱动装置分布在物品存放空间的各个位置。不同位置的驱动装置前去驱动同一物品承载装置所耗费的资源是不同的，其中资源可以是时长或电量等。因此，针对步骤B1确定的物品承载装置，计算分别由哪个驱动装置前去驱动该物品承载装置，以保证所有驱动装置所耗费的总资源满足资源要求。需要说明的是，本步骤可以将步骤B1确定出的物品承载装置作为整体，计算如何使用最少的资源驱动所有的物品承载装置。当然，本步骤还可以从步骤B1中选择部分物品承载装置，确定用于驱动所选择的物品承载装置的驱动装置。

具体地，为物品承载装置预分配驱动装置，得到物品承载装置与驱动装置的多种预分配组合；计算每种预分配组合对应的资源耗费情况；选择资源耗费情况满足资源要求的预分配组合作为目标分配组合。

其中，计算物品承载装置与驱动装置的预分配组合对应的资源耗费情况前，需要确定资源要求对应的资源项。例如，资源项可以是时长，也可以是电量。以资源项为时长为例，确定资源项后则计算每个预分配组合中驱动装置驱动该物品承载装置从一个拣选子任务对应的拣选区域到达另一拣选子任务对应的拣选区域所耗费的时长。其中，时长的影响因素可以包括：驱动装置与物品承载装置之间的路径距离，驱动装置与物品承载装置之间的路径上的交通拥堵情况等。该一个拣选子任务到达另一拣选子任务指的是，该物品承载装置对应的拣选子任务，按照拣选子任务的排序相邻的两个拣选子任务。

在实际应用中，为物品承载装置分配驱动装置的算法包括但不限定于隐枚举法、最大值分配法或匈牙利算法等。这些算法的执行过程如下所述。

假设A为驱动装置集合，T为物品承载装置集合。

其中a_i表示驱动装置集合中的一个驱动装置；i表示驱动装置序号；m表示驱动装置集合中的驱动装置数量。

其中t_j表示物品承载装置集合中的一个物品承载装置；j表示物品承载装置序号；n表示物品承载装置集合中的物品承载装置数量。

C∈R^m×n为分配代价矩阵，表示将一个物品承载装置分配给一个驱动装置后的代价，其中代价即所耗费的资源。具体地，C(i,j)表示将驱动装置a_i分配给物品承载装置t_j后，驱动装置a_i驱动物品承载装置t_j完成拣选子任务耗费的时长。

算法的目标函数为：arg min F＝∑x_i,jC(i,j)；其中x_i,j为0或1的变量，x_i,j为1表示将驱动装置a_i分配给物品承载装置t_j。F表示各个分配组合的总耗费资源。

目标函数的约束条件包括：其中，两个约束条件分别表示为每个驱动装置只分配一个物品承载装置，每个物品承载装置最多分配一个驱动装置。

使用上述的算法可以求解出满足约束条件的最优解，最优解表示为每个物品承载装置分配的是哪个驱动装置。

需要说明的是，可以根据触发条件执行上述分配算法，触发条件可以包括预设时间周期到达，接收到分配指令，或者拣选子任务完成。另外，对于等级较高的拣选子任务对应的物品承载装置，可以优先为其分配驱动装置，再为剩余的物品承载装置按照上述方式分配剩余的驱动装置。其中，等级较高的拣选子任务可以是等待时长超过一定时间阈值的拣选子任务，设置有高优先级的拣选子任务等等。

由以上可知，本申请提供的技术方案，可以应用在仓库等物品存放空间内进行拣选的情况。一般地，仓库可以接收到大量的订单，且订单的长度(单个订单包含的物品种类及数量)较长，仓库的拣选压力较大。本申请并非根据简单的筛选条件而是根据拣选目标，将订单聚合为拣选单。拣选单可以划分为拣选子任务，并且对拣选子任务进行排序，以使拣选子任务的拣选情况满足拣选目标。在多个物品承载装置及多个驱动装置同时工作的情况下，本申请不仅可以对拣选子任务进行排序，而且还可以对驱动装置进行调度，以使驱动装置驱动物品承载装置耗费的资源可以满足资源要求。

以下对本申请提供的物品拣选设备的结构进行说明。如图5所示，其示出了本申请提供的物品拣选设备的一种结构，具体包括：存储器501、处理器502及总线503。

存储器501，用于存储程序指令和/或数据。

处理器502，通过读取所述存储器501中存储的指令和/或数据，用于执行以下操作：

确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；以及依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

总线503，用于将物品拣选设备的各个硬件组件耦合在一起。

在一个示例中，所述处理器用于依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序，包括：处理器具体用于确定所述拣选子任务的多种备选执行顺序；依据所述拣选子任务的属性数据，预估每种所述备选执行顺序的拣选情况；以及将满足拣选目标的拣选情况对应的备选执行顺序确定为拣选子任务的执行顺序。

在一个示例中，所述处理器用于获得至少一个拣选子任务，包括：处理器具体用于当满足预设条件时，获得至少一个拣选子任务；其中所述预设条件包括：生成拣选区域对应的拣选子任务，完成拣选区域对应的拣选子任务，接收到拣选子任务排序指令，或者排序周期到达。

在一个示例中，所述处理器用于获得至少一个拣选子任务，包括：处理器具体用于从物品存放空间对应的拣选子任务中，选择符合筛选条件的多个拣选子任务；其中所述筛选条件包括以下几项中的任意一项或多项：拣选子任务中物品的种类为特定种类、拣选子任务中物品的拣选预估时长在预设时长范围内、拣选子任务中物品的数量在预设数量范围内。

在一个示例中，所述处理器确定的拣选目标包括以下几项中的任意一项：拣选时长最短、相同属性的物品的拣选间隔时长最短。

在一个示例中，处理器还用于获得物品单，并依据所述物品单生成符合拣选目标的拣选单；以及将所述拣选单中对应相同拣选区域的物品划分为同一拣选子任务。

在一个示例中，所述处理器用于获得物品单，并依据所述物品单生成符合拣选目标的拣选单，包括：处理器具体用于获得物品单，并将所述物品单中的物品组合后生成拣选单；确定所述拣选单中的物品与所述属性项对应的属性数据，并依据所述物品的属性数据，计算所述拣选单的综合得分；以及选择综合得分符合拣选目标的拣选单。

在一个示例中，处理器还用于根据所述拣选子任务对应的物品的属性，为所述拣选子任务确定对应的物品承载装置。

在一个示例中，处理器还用于为所述物品承载装置分配驱动装置，以使所述驱动装置将所述物品承载装置驱动至所述拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求。

在一个示例中，所述处理器用于为所述物品承载装置分配驱动装置，以使所述驱动装置将所述物品承载装置驱动至所述拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求，包括：处理器具体用于为所述物品承载装置预分配驱动装置，得到物品承载装置与驱动装置的多种预分配组合；计算每种所述预分配组合对应的资源耗费情况；以及选择资源耗费情况满足资源要求的预分配组合作为目标分配组合。

以下对本申请提供的物品拣选装置的结构进行说明。如图6所示，其示出了本申请提供的物品拣选设备的一种结构，具体包括：拣选目标确定单元601、属性数据确定单元602及执行顺序确定单元603。

拣选目标确定单元601，用于确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

属性数据确定单元602，用于获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

执行顺序确定单元603，用于依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

需要说明的是，物品拣选装置的各个单元在实现具体功能时，可以按照上述物品拣选方法中的相应步骤实现，此处并不赘述。

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

还需要说明的是，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，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种物品拣选方法，其特征在于，包括：

确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

2.根据权利要求1所述的物品拣选方法，其特征在于，所述依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序，包括：

确定所述拣选子任务的多种备选执行顺序；

依据所述拣选子任务的属性数据，预估每种所述备选执行顺序的拣选情况；

将满足拣选目标的拣选情况对应的备选执行顺序确定为拣选子任务的执行顺序。

3.根据权利要求1所述的物品拣选方法，其特征在于，所述获得至少一个拣选子任务，包括：

当满足预设条件时，获得至少一个拣选子任务；其中所述预设条件包括：生成拣选区域对应的拣选子任务，完成拣选区域对应的拣选子任务，接收到拣选子任务排序指令，或者排序周期到达。

4.根据权利要求1所述的物品拣选方法，其特征在于，所述获得至少一个拣选子任务，包括：

从物品存放空间对应的拣选子任务中，选择符合筛选条件的多个拣选子任务；其中所述筛选条件包括以下几项中的任意一项或多项：拣选子任务中物品的种类为特定种类、拣选子任务中物品的拣选预估时长在预设时长范围内、拣选子任务中物品的数量在预设数量范围内。

5.根据权利要求1所述的物品拣选方法，其特征在于，所述拣选目标包括以下几项中的任意一项：拣选时长最短、相同属性的物品的拣选间隔时长最短。

6.根据权利要求1所述的物品拣选方法，其特征在于，所述拣选子任务的生成方式包括：

获得物品单，并依据所述物品单生成符合拣选目标的拣选单；

将所述拣选单中对应相同拣选区域的物品划分为同一拣选子任务。

7.根据权利要求6所述的物品拣选方法，其特征在于，所述获得物品单，并依据所述物品单生成符合拣选目标的拣选单，包括：

获得物品单，并将所述物品单中的物品组合后生成拣选单；

确定所述拣选单中的物品与所述属性项对应的属性数据，并依据所述物品的属性数据，计算所述拣选单的综合得分；

选择综合得分符合拣选目标的拣选单。

8.根据权利要求1所述的物品拣选方法，其特征在于，还包括：

根据所述拣选子任务对应的物品的属性，为所述拣选子任务确定对应的物品承载装置。

9.根据权利要求8所述的物品拣选方法，其特征在于，还包括：

为所述物品承载装置分配驱动装置，以使所述驱动装置将所述物品承载装置驱动至所述拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求。

10.根据权利要求9所述的物品拣选方法，其特征在于，所述为所述物品承载装置分配驱动装置，以使所述驱动装置将所述物品承载装置驱动至所述拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求，包括：

为所述物品承载装置预分配驱动装置，得到物品承载装置与驱动装置的多种预分配组合；

计算每种所述预分配组合对应的资源耗费情况；

选择资源耗费情况满足资源要求的预分配组合作为目标分配组合。

11.一种物品拣选设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器通过运行存储在所述存储器内的软件程序、调用存储在所述存储器内的数据，至少执行如下步骤：

确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。

12.根据权利要求11所述的物品拣选设备，其特征在于，所述处理器用于依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序，包括：

处理器，具体用于确定所述拣选子任务的多种备选执行顺序；依据所述拣选子任务的属性数据，预估每种所述备选执行顺序的拣选情况；以及将满足拣选目标的拣选情况对应的备选执行顺序确定为拣选子任务的执行顺序。

13.根据权利要求11所述的物品拣选设备，其特征在于，所述处理器用于获得至少一个拣选子任务，包括：

处理器，具体用于当满足预设条件时，获得至少一个拣选子任务；其中所述预设条件包括：生成拣选区域对应的拣选子任务，完成拣选区域对应的拣选子任务，接收到拣选子任务排序指令，或者排序周期到达。

14.根据权利要求11所述的物品拣选设备，其特征在于，所述处理器用于获得至少一个拣选子任务，包括：

处理器，具体用于从物品存放空间对应的拣选子任务中，选择符合筛选条件的多个拣选子任务；其中所述筛选条件包括以下几项中的任意一项或多项：拣选子任务中物品的种类为特定种类、拣选子任务中物品的拣选预估时长在预设时长范围内、拣选子任务中物品的数量在预设数量范围内。

15.根据权利要求11所述的物品拣选设备，其特征在于，

处理器，还用于获得物品单，并依据所述物品单生成符合拣选目标的拣选单；以及将所述拣选单中对应相同拣选区域的物品划分为同一拣选子任务。

16.根据权利要求15所述的物品拣选设备，其特征在于，所述处理器用于获得物品单，并依据所述物品单生成符合拣选目标的拣选单，包括：

处理器，具体用于获得物品单，并将所述物品单中的物品组合后生成拣选单；确定所述拣选单中的物品与所述属性项对应的属性数据，并依据所述物品的属性数据，计算所述拣选单的综合得分；以及选择综合得分符合拣选目标的拣选单。

17.根据权利要求11所述的物品拣选设备，其特征在于，

处理器，还用于根据所述拣选子任务对应的物品的属性，为所述拣选子任务确定对应的物品承载装置。

18.根据权利要求17所述的物品拣选设备，其特征在于，

处理器，还用于为所述物品承载装置分配驱动装置，以使所述驱动装置将所述物品承载装置驱动至所述拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求。

19.根据权利要求18所述的物品拣选设备，其特征在于，所述处理器用于为所述物品承载装置分配驱动装置，以使所述驱动装置将所述物品承载装置驱动至所述拣选子任务对应的拣选区域所耗费的资源满足资源要求，包括：

处理器，具体用于为所述物品承载装置预分配驱动装置，得到物品承载装置与驱动装置的多种预分配组合；计算每种所述预分配组合对应的资源耗费情况；以及选择资源耗费情况满足资源要求的预分配组合作为目标分配组合。

20.一种物品拣选装置，其特征在于，包括：

拣选目标确定单元，用于确定拣选目标以及所述拣选目标关联的属性项；

属性数据确定单元，用于获得多个拣选子任务，并确定所述拣选子任务与所述属性项对应的属性数据；

执行顺序确定单元，用于依据所述拣选目标及所述拣选子任务的属性数据，确定所述多个拣选子任务的执行顺序。