CN110525860B - 一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，行走货架能够根据预测调整结构或拼接状态，以适配待存放物品的存放要求与尺寸要求，以最大化行走货架的利用率。当行走货架实施为多功能性时，与停车位在空间上形成复用，充分复用停车位上方的空间，用于存放物品。本发明将仓储空间划分为储物区域、置换区域，行走货架通过置换区域调整其在储物区域中的位置，还可以将行走货架调整至置换区域后，再调整至便于操作的位置，进而行走货架在储物区域内能够进行密集排列，无需预留用于人工操作或搬运机器人行走的通道，最大限度提高仓储空间的利用率。同时，基于行走货架的位置调整，提高提取效率，减少用户的等待时间，提升用户体验。

Description

一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法

技术领域

本发明涉及仓储管理技术领域，更具体地说，涉及一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法。

背景技术

传统的仓库或停车场功能单一，通常作为仓储或车库进行单独使用，则利用率低，安全隐患大。

传统的仓库结合传统的货架实现仓储功能时，为了满足人工操作，需要留有足够的空间以供搬运等操作，形成一排货架、一排通道的相间布局，几乎一半空间不能用于存放物品，空间利用率极低。随着无人化设备的发展，现有技术提供了通过搬运机器人进行仓储操作的技术方案，常见于物流公司、大型电商平台的仓储应用，一定程度上提升了仓库的空间利用率。但现有技术基本只实现了物品出库后的自动分拣，仓库中用于存储物品的空间仍然需要留有进行搬运等操作的预留空间，对于仓库的空间利用仍然不够充分。

同时，货架不仅位置固定，货架的结构也固定，则固定结构或规格的货架能够适配的货物类型、货物大小有限，在实际使用上，形成极大的浪费，即货架的利用率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，实现仓库或停车场作为仓储空间的充分利用，且货架的结构、货架的拼接能够自适应匹配物品的存储要求。

本发明的技术方案如下：

一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，仓储空间内设置多个行走货架，根据用户的空间容积需求，动态分配属于所述用户的专属空间，专属空间为一个行走货架上的部分，或者多个行走货架的全部或部分组合形成的空间；行走货架的隔板之间的高度适配待存放物品进行调整；当一个行走货架的隔板的宽度不足以放置待存放物品时，则通过多个行走货架拼接，直至足以放置待存放物品。

作为优选，获取待存放物品的尺寸，根据待存放物品的尺寸自动调整行走货架的隔板之间的高度，或者自动拼接多个行走货架，直至多个行走货架拼接后，隔板的宽度足以放置待存放物品。

作为优选，仓储空间根据用户需求，动态分配用于容纳属于所述用户的专属空间所在的一个或多个行走货架的范围。

作为优选，行走货架包括多个支撑柱、活动设置于支撑柱围成的空间内的多个隔板，设置于支撑柱的底端的行走机构；最底层的隔板距离地面一定的高度，用于停放车辆或载货托盘。

作为优选，行走货架包括托举机器人、置物架，置物架活动设置有多个隔板，置物架通过托举机器人进行托举与行走。

作为优选，仓储空间在平面上划分为储物区域、置换区域，默认状态下，行走货架停放于储物区域，置换区域空置；当行走货架在储物区域内进行位置调整时，通过置换区域形成临时停放，行走货架运动进入置换区域，储物区域对应地形成空位，供相邻的行走货架运动进入，根据计算所得的调整步骤，将行走货架调整到位。

作为优选，储物区域划分为若干储物分区，储物分区之间、储物分区与置换区域之间拼接排列。

作为优选，储物区域划分为n×m-a个储物分区，n≥2，m≥2，a≥1；储物分区的大小适配至少一个行走货架或多个拼接为一体的行走货架，储物分区与置换区域排列形成n×m网格阵列或者多个大小不同的网格阵列组合。

作为优选，行走货架在储物区域内进行位置调整时，只在网格阵列或者网格阵列组合内移动。

作为优选，如果在行走货架的运动方向上仅相邻有一个形成空位的储物分区或置换区域，则行走货架逐格运动。

11、根据权利要求9所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，如果行走货架从当前位置与当前运动指向的下一个位置之间，由多个储物分区或置换区域形成连续空位，且存在直线或曲线路径能够使行走货架以最短的路径到达当前运动指定的位置，则行走货架沿直线或曲线路径进行运动至当前运动指定的位置。

作为优选，当置换区域的大小为数倍于储物分区时，则置换区域设置于网格阵列的外圈，且朝外延伸。

作为优选，根据用户预约或需求预测，将需要提取或预提的物品所在的行走货架通过置换区域调整至预设或者根据物品存取模型计算出的最佳位置。

作为优选，根据用户预约或需求预测，获取需要提取或预提的多个物品的提取时间，基于所述的提取时间的先后顺序，将对应的行走货架调整至距离置换区域由近至远的位置。

作为优选，基于用户进行物品存取的历史数据，并结合通过用户授权进而允许被获取的行为信息，通过机器学习模式建立物品存取预测模型；通过物品存取预测模型预测用户关于各个物品的存放需求与提取需求，根据对存放需求的预测，预先调整对应的行走货架调整至预设的操作位置，根据对提取需求的预测，预先将预测提取的物品所在行走货架调整至预设的操作位置。

作为优选，根据物品存取预测模型预测的存放需求，预测可能存放的待存放物品及尺寸要求，预先调整行走货架的隔板之间的高度，或者预先调整行走货架上已有的物品，得到满足尺寸要求的行走货架，或者预先拼接多个行走货架，使隔板的宽度满足尺寸要求。

作为优选，获取舆情数据、环境数据，以及通过用户授权进而允许被获取的行为信息，并作为训练样本，用于建立物品存取预测模型。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，行走货架能够根据预测调整结构或拼接状态，以适配待存放物品的存放要求与尺寸要求，以最大化行走货架的利用率。当行走货架实施为多功能性时，与停车位在空间上形成复用，充分复用停车位上方的空间，用于存放物品。

本发明将仓储空间划分为储物区域、置换区域，行走货架通过置换区域调整其在储物区域中的位置，还可以将行走货架调整至置换区域后，再调整至便于操作的位置，进而行走货架在储物区域内能够进行密集排列，无需预留用于人工操作或搬运机器人行走的通道，充分对空间进行利用，最大限度提高仓储空间的利用率。同时，基于行走货架的位置调整，还能够预先将需要提取的物品调整至更便于操作或提取的位置，提高提取效率，减少用户的等待时间，提升用户体验。

行走货架在储物分区与置换区域之间移动时，主要通过相邻的储物分区或置换区域进行位置调整，只要设置n×m-a个储物分区，n≥2，m≥2，a≥1，储物分区与置换区域排列形成n×m网格阵列，则行走货架不需要借用其他空间进行绕行，即可满足行走货架的位置调整需求，因此，储物分区与置换区域能够尽可能地密集排列。

附图说明

图1是行走货架的结构示意图；

图2是行走货架的拼接示意图；

图3是仓储空间的划分示意图(储物分区与置换区域为路径上的拼接)；

图4是仓储空间的划分示意图(储物分区与置换区域为位置上的拼接，储物分区包围置换区域)；

图5是仓储空间的划分示意图(储物分区与置换区域为位置上的拼接，置换区域位于外圈，且形成矩形的网格阵列)；

图6是仓储空间的划分示意图(储物分区与置换区域为位置上的拼接，置换区域位于外圈，且形成非矩形的网格阵列)；

图中：10是隔板，11是支撑柱，12是行走机构。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。

本发明为了解决现有技术存在的仓储空间利用率低的不足，提供一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，根据预测进而调整行走货架的结构或拼接状态，以适配待存放物品的存放要求与尺寸要求，以最大化行走货架的利用率；并可通过行走货架实现原有已存在的功能区域形成功能复用，如对停车场或传统仓库进行功能附加，与停车位或载货托盘在空间上形成复用，充分复用停车位或载货托盘上方的空间，用于存放物品。

本发明所述的空间容积配合动态调整货架的仓储方法，实施于停车场或仓库，以停车场或仓库的内部空间作为仓储空间，仓储空间内设置多个行走货架，如图1所示。根据用户的空间容积需求，动态分配属于所述用户的专属空间。其中，所述的专属空间为用户用于存储物品的空间范围，专属空间为一个行走货架上的部分，或者多个行走货架的全部或部分组合形成的空间，包括平面上的位置范围和/或高度范围，使得匹配于用户的储物空间不为固定不变的，而是以体积需求为参照。为了提高行走货架的适配性，即能够尽量多地适配不同尺寸的待存放物品，本发明中，行走货架的隔板10之间的高度适配待存放物品进行调整，主要实现适配不同高度尺寸的待存放物品。对于宽度尺寸的适配，当一个行走货架的隔板10的宽度不足以放置待存放物品时，则通过多个行走货架拼接，如图2所示，直至足以放置待存放物品，即实现适配不同宽度尺寸的待存放物品。

本发明中，对于待存放物品的高度尺寸与宽度尺寸的适配方法大致为：获取待存放物品的尺寸，对于分配给当前待存放物品的行走货架，根据待存放物品的尺寸自动调整行走货架的隔板10之间的高度，以使隔板10之间的高度足够放置待存放物品；或者自动拼接多个行走货架，直至多个行走货架拼接后，隔板10的宽度足以放置待存放物品。具体实施时，行走货架的隔板10之间的高度被实时记录，可优先分配隔板10之间的高度足够放置待存放物品的行走货架；进一步地，还可以结合行走货架的位置，优先分配距离待存放物品最近或较近的行走货架，再通过调整隔板10之间的高度以适配待存放物品的高度尺寸，目的是为了提高接收待存放物品的时效性，即提高储物过程的效率。

同时，在预知隔板10的宽度的情况下，如果存在不同宽度规格的行走货架，可优先分配隔板10宽度足够放置待存放物品的行走货架；进一步地，还可以结合行走货架的位置，优先分配距离待存放物品最近或较近的行走货架，再通过拼接以使行走货架组合的隔板10总宽度足够放置待存放物品的行走货架，目的同样是为了提高接收待存放物品的时效性，即提高储物过程的效率。

由于不同用户对空间的需求不同，为了提高行走货架的储物能力的综合利用率，同时合理地分配专属空间，本发明中，属于所述用户的专属空间位于行走货架上，具体地，仓储空间根据用户需求，动态分配用于容纳属于所述用户的专属空间所在的一个或多个行走货架的范围。即，用户的专属空间可规划在一个行走货架上，也可以规划在多个行走货架上，其中，可在拼接的相连的行走货架组合，也可以分散在不拼接的不相连的单独行走货架上。

为了实现停车场或仓库的空间复用，即对停车位或载货托盘上方的空间进行利用，本实施例中，行走货架包括多个支撑柱11、活动设置于支撑柱11围成的空间内的多个隔板10、设置于支撑柱11的底端的行走机构12，行走机构12用于实现行动货架的自动移动或者人工推动；最底层的隔板10距离地面一定的高度，用于停放车辆或载货托盘。实施时，行走货架可在平面范围内与停车位或载货托盘重叠，车辆或载货托盘放置在行走货架下方的空间内，行走货架通过多层隔板10在车辆或载货托盘上方形成储物空间。

作为替换方案，行走货架可设置为分体结构，具体地，行走货架包括托举机器人、置物架，置物架活动设置有多个隔板，置物架通过托举机器人进行托举与行走。

本发明中，仓储空间在平面上划分为储物区域、置换区域，如图3至图6所示，行走货架为用于存放物品的自动移动装置，受控制指令的控制进行自动行走。默认状态(即行走货架静止的状态)下，行走货架停放于储物区域，置换区域空置。当行走货架在储物区域内进行位置调整时，通过置换区域形成临时停放，行走货架运动进入置换区域，储物区域对应地形成空位，供相邻的行走货架运动进入，根据计算所得的调整步骤，将行走货架调整到位。

所述的置换区域可以是设置于固定位置，也可以是行走货架在位置调整完成的时刻，仓储空间内空置的区域，即置换区域为动态的，而不同的行走货架在完成位置调整后，得到的置换区域的位置可能是不同的。当置换区域实施为动态时，则在行走货架完成位置调整后，无需进行后续的位置调整，以让置换区域的位置复位。

对应于多个行走货架，储物区域划分为若干储物分区，其中，每个储物分区用于停放一个行走货架，储物分区之间、储物分区与置换区域之间拼接排列。实施时，储物分区之间的拼接排列、储物分区与置换区域之间拼接排列，可以是位置上的拼接，即两两在位置上相接，如图4至图6所示；也可以路径上的拼接，即两两不一定在位置上相接，两两之间可由路径逻辑连接，特别适用于存在多个分布在不同位置的尺寸较小的储物空间的仓储空间；或者位置上的拼接与路径上的拼接结合，如图3所示。

本实施例中，储物分区与置换区域为位置上相接，储物区域划分为n×m-a个储物分区，其中，n≥2，m≥2，a≥1；储物分区的大小至少适配一个行走货架，储物分区与置换区域排列形成n×m网格阵列。即，储物区域可实施为至少2×2的矩形网格。而置换区域可实施为多个，可相邻设置，也可以分离设置，以使能够更快速地进行行走货架的位置调整。

具体实施时，当置换区域的数量大于1时，即当置换区域的大小为数倍于储物分区时，为了使置换区域能够作为便于操作的位置，则置换区域设置于网格阵列的外圈，且朝外延伸。待提取的物品所在的行走货架可以被调整至置换区域，然后根据请求命令，直接从置换区域朝目的地运动，或者在置换区域通过搬运设备提取物品。

为了提高物品的提取效率，如即将被提取的物品可在需要提取或预提之前，根据用户预约或需求预测，将需要提取或预提的物品所在的行走货架调整至置换区域，或与置换区域相邻的位置，即通过置换区域调整至便于操作的预设的操作位置，以进一步提高物品的提取效率。

或者，储物区域可包括多个大小不同的网格阵列组合，对应的，行走货架在储物区域内进行位置调整时，在网格阵列组合内移动。其中，行走货架在网格阵列间按预设的路径或计算的路径进行行走。

出于合理排队的规则，本实施例中，根据用户预约或需求预测，获取需要提取或预提的多个物品的提取时间，基于所述的提取时间的先后顺序，将对应的行走货架调整至距离置换区域由近至远的位置。进而，提取时间在前的物品被提取后，可马上将下一个顺序的物品通过置换区域调整至便于操作的预设的操作位置，或者根据物品存取模型计算出的最佳位置。

为了提升储物区域的利用率与工作效率，本发明提供预测功能，对物品存取的需求进行预测，本发明中，基于用户进行物品存取的历史数据，例如某件物品的存取时间，并结合通过用户授权进而允许被获取的行为信息(例如日程安排、例如职业、例如个人喜好等等)，通过机器学习模式建立物品存取预测模型。通过物品存取预测模型预测用户关于各个物品的存放需求与提取需求，根据对存放需求的预测，预先调整对应的行走货架调整至预设的操作位置，如便于存放的位置，根据预测的提取需求，预先将预测提取的物品所在行走货架调整至预设的操作位置，如便于提取的位置。

基于物品存取预测模型实现的需求预测，本实施例中，根据物品存取预测模型预测的存放需求，预测可能存放的待存放物品及尺寸要求，预先调整行走货架的隔板10之间的高度，或者预先调整行走货架上已有的物品，得到满足尺寸要求的行走货架，或者预先拼接多个行走货架，使隔板10的宽度满足尺寸要求。进而，行走货架在到达交接区域之前，或者在待存放物品到达之前，已经完成满足尺寸要求的储物空间的分配与调整，提高物品存放的效率。

为了进一步训练出更准确的预测模型，本实施例中，还获取舆情数据、环境数据(包括天气参数)，以及通过用户授权进而允许被获取的行为信息，并作为训练样本，用于建立物品存取预测模型。

为了保证行走货架进行位置调整时不对其他空间形成占用，则储物区域外的空间也无需为行走货架的移动提供让位空间，进行储物区域外的空间可作其他之用，如设置另一个储物区域，则本实施例中，行走货架在储物区域内进行位置调整时，只在网格阵列内移动。

行走货架进行位置调整时，如果在行走货架的运动方向上仅相邻有一个形成空位的储物分区或置换区域，则行走货架逐格运动。具体实施时，实时获取行走货架在上下左右每个运动方向上的储物分区中，是否仅有相邻的一个储物分区空置，如果是，则根据计算的调整步骤进行逐格运动。

行走货架进行位置调整时，如果行走货架从当前位置与当前运动指向的下一个位置之间，由多个储物分区或置换区域形成连续空位，且存在直线或曲线路径能够使行走货架以最短的路径到达当前运动指定的位置，则行走货架沿直线或曲线路径进行运动至当前运动指定的位置。具体地，如果行走货架在上下左右每个运动方向上的储物区域中，存在连续空位，则行走货架以直线路径进行运动；如果行走货架在相邻的两个运动方向及其之间的储物区域中，存在成片的连接空位，则根据实际空位的形状，行走货架以直线路径或曲线路径进行运动。

上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，仓储空间内设置多个行走货架，行走货架包括多个支撑柱、活动设置于支撑柱围成的空间内的多个隔板，设置于支撑柱的底端的行走机构；最底层的隔板距离地面一定的高度，用于停放车辆或载货托盘，与停车位或载货托盘在空间上形成复用；根据用户的空间容积需求，动态分配属于所述用户的专属空间，专属空间为一个行走货架上的部分，或者多个行走货架的全部或部分组合形成的空间；行走货架的隔板之间的高度适配待存放物品进行调整；当一个行走货架的隔板的宽度不足以放置待存放物品时，则通过多个行走货架拼接，直至足以放置待存放物品；具体地，获取待存放物品的尺寸，根据待存放物品的尺寸自动调整行走货架的隔板之间的高度，或者自动拼接多个行走货架，直至多个行走货架拼接后，隔板的宽度足以放置待存放物品；

根据物品存取预测模型预测的存放需求，预测可能存放的待存放物品及尺寸要求，预先调整行走货架的隔板之间的高度，或者预先调整行走货架上已有的物品，得到满足尺寸要求的行走货架，或者预先拼接多个行走货架，使隔板的宽度满足尺寸要求。

2.根据权利要求1所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，仓储空间根据用户需求，动态分配用于容纳属于所述用户的专属空间所在的一个或多个行走货架的范围。

3.根据权利要求1所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，行走货架包括托举机器人、置物架，置物架活动设置有多个隔板，置物架通过托举机器人进行托举与行走。

4.根据权利要求1至3任一项所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，仓储空间在平面上划分为储物区域、置换区域，默认状态下，行走货架停放于储物区域，置换区域空置；当行走货架在储物区域内进行位置调整时，通过置换区域形成临时停放，行走货架运动进入置换区域，储物区域对应地形成空位，供相邻的行走货架运动进入，根据计算所得的调整步骤，将行走货架调整到位。

5.根据权利要求4所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，储物区域划分为若干储物分区，储物分区之间、储物分区与置换区域之间拼接排列。

6.根据权利要求4所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，储物区域划分为n×m-a个储物分区，n≥2，m≥2，a≥1；储物分区的大小适配至少一个行走货架或多个拼接为一体的行走货架，储物分区与置换区域排列形成n×m网格阵列或者多个大小不同的网格阵列组合。

7.根据权利要求6所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，行走货架在储物区域内进行位置调整时，只在网格阵列或者网格阵列组合内移动。

8.根据权利要求7所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，如果在行走货架的运动方向上仅相邻有一个形成空位的储物分区或置换区域，则行走货架逐格运动。

9.根据权利要求7所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，如果行走货架从当前位置与当前运动指向的下一个位置之间，由多个储物分区或置换区域形成连续空位，且存在直线或曲线路径能够使行走货架以最短的路径到达当前运动指定的位置，则行走货架沿直线或曲线路径进行运动至当前运动指定的位置。

10.根据权利要求7所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，当置换区域的大小为数倍于储物分区时，则置换区域设置于网格阵列的外圈，且朝外延伸。

11.根据权利要求4所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，根据用户预约或需求预测，将需要提取或预提的物品所在的行走货架通过置换区域调整至预设或者根据物品存取模型计算出的最佳位置。

12.根据权利要求11所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，根据用户预约或需求预测，获取需要提取或预提的多个物品的提取时间，基于所述的提取时间的先后顺序，将对应的行走货架调整至距离置换区域由近至远的位置。

13.根据权利要求11所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，基于用户进行物品存取的历史数据，并结合通过用户授权进而允许被获取的行为信息，通过机器学习模式建立物品存取预测模型；通过物品存取预测模型预测用户关于各个物品的存放需求与提取需求，根据对存放需求的预测，预先调整对应的行走货架调整至预设的操作位置，根据对提取需求的预测，预先将预测提取的物品所在行走货架调整至预设的操作位置。

14.根据权利要求13所述的根据空间容积配合动态调整货架的仓储方法，其特征在于，获取舆情数据、环境数据，以及通过用户授权进而允许被获取的行为信息，并作为训练样本，用于建立物品存取预测模型。

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