CN111427888A - 一种自动零售机拣货方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动零售机拣货方法,通过将自动零售机内部的搜索区域简化为二维数组,以二维数组作为出货订单的遍历对象,根据出货订单遍历二维数组,获取出货订单中商品位置和商品单个自由度记录,同时得到每种商品在二维数组中的单个商品总自由度,根据记录出货订单中单类商品的出货个数以及单类商品在二维数组中所占列数,能够快速得到售货机是否能够一次完成全部出货,然后按照单个商品总自由度最小商品开始取货,避免单个商品总自由度最大取货对其他商品取货造成干扰的问题,不同商品平均自由度小的保证先取到,同种商品中取自由度大的保证取完后对剩下要取的商品影响更小,从而减少了需要回溯的次数,提高取货效率。
Description
技术领域
本发明属于自动零售设备拣货策略领域,具体涉及一种自动零售机拣货方法。
背景技术
应对自动售货机销售的商品种类需求增多,一些容易损毁的例如盒饭,早点以及玻璃制品等,早期的掉落式出货方式无法满足出货需求,于是出现了一种可升降平台接货的出货方式。这种平台由于每一纵列空间有限,只能出1个货物,如果一笔订单需要出多个货物,那么要求每个货物均需从不同的纵列拣取,否则将会出现冲突。
现有方法有的是:按订单遍历每个售货机中的商品,遍历到订单中的商品后锁定售货机中对应一列商品,这种方法极易产生冲突,使得售货机明明可以出货,可是因为拣取的方法不当而不能出货。如果采用穷举法每一种情况都遍历那么算法的时间复杂度达到了N!。按照普通售货机10列:10!=3628800次。
还有的方法是:遍历订单中每种商品在售货机上可出货的行数然后排序,按照从小到大的顺序出货,或者是对售货机上每一列可以拣出订单中的商品种类数排序然后按从小到大的顺序出货。这些方法在一笔订单中有多个同种商品或者订单中不同商品有相同的可出货列数时容易出现上述冲突。并且需要遍历全部的库存后才能排序。现有方法容易出现冲突,或者需要大量时间遍历,效率低,易出错。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动零售机拣货方法,以克服现有技术的不足。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种自动零售机拣货方法,包括以下步骤:
步骤1)、搭建自动零售机商品数据库,简化自动零售机内部的搜索区域为二维数组;
步骤2)、根据出货订单遍历二维数组,将遍历到的出货订单中商品位置和商品单个自由度记录在一个单独自由度字典中,将每种商品按商品单个自由度从大到小排序;然后合计每种商品在二维数组中的单类商品总自由度并记录在总自由度字典中;
步骤3)、根据出货订单遍历二维数组,记录出货订单中单类商品的出货个数以及单类商品在二维数组中所占列数,当出货订单中所有商品的自由度之和大于等于出货订单中商品种类个数且出货订单中单类商品的出货个数小于等于单类商品在二维数组中所占列数,进入步骤4),否则结束出货,通知无法出货;
步骤4)、计算单类商品的单个商品平均自由度,将出货订单中的商品按照单个商品平均自由度由小到大排序,从单类商品中单个商品平均自由度最小商品开始取货,每种商品按商品单个自由度从大到小排序后获取商品位置并按照顺序将商品位置记录在返回值列表中,每取完一种商品,修正单独自由度字典和总自由度字典中的剩余商品的单个商品总自由度和商品单个自由度,重复步骤3)至步骤4),直至返回值列表中元素的长度等于订单货物总数,即得到最终的取货返回值列表,根据取货返回值列表完成取货。
进一步的,搭建自动零售机商品数据库即建立商品在自动零售机内的商品名称及商品位置,以自动零售机出货端水平横向为X轴,自动零售机出货端竖直纵向为Y轴,自动零售机出货端深度方向为Z轴,同一深度方向上的货物种类相同或者不同。
进一步的,将自动零售机出货端所在平面搜索区域划分为二维数组,即当前出货端平面内第i行第j列的货物坐标为(xi,yj),二维数组的每个元素对应一个搜索区域网格商品。
进一步的,商品单个自由度指出货订单中的单类商品在二维数组内同一列上的选择自由程度。
进一步的,单类商品总自由度指出货订单中的单类商品在二维数组内的选择自由程度。
进一步的,步骤4)中,一类商品不同列中的商品单个自由度相同时,自由度相同的列按列顺序取货,完成该类商品取货。
进一步的进一步的,当一类商品无法取出时,回溯至上一类商品,对上一类商品进行换顺序排列后取货。
进一步的,单类商品的单个商品平均自由度具体为出货订单中单类商品出货个数与该商品单个商品总自由度之比。
进一步的,出货订单指一次需要出货的商品名称及数量,返回值列表用于记录拣货位置。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明一种自动零售机拣货方法,通过将自动零售机内部的搜索区域简化为二维数组,以二维数组作为出货订单的遍历对象,根据出货订单遍历二维数组,获取出货订单中商品位置和商品单个自由度记录,同时得到每种商品在二维数组中的单个商品总自由度,根据记录出货订单中单类商品的出货个数以及单类商品在二维数组中所占列数,能够快速得到售货机是否能够一次完成全部出货,快速便捷,减少遍历次数,然后按照单个商品总自由度最小商品开始取货,每种商品按商品单个自由度从大到小排序后获取商品位置并按照顺序将商品位置记录在返回值列表中,避免单个商品总自由度最大取货对其他商品取货造成干扰的问题,不同商品平均自由度小的保证先取到,同种商品中取自由度大的保证取完后对剩下要取的商品影响更小,从而减少了需要回溯的次数,提高取货效率。
进一步的,当一类商品无法取出时,回溯至上一类商品,对上一类商品中商品单个自由度进行换顺序排列后取货,采用回溯方法,按照自由度排序遍历,减少了需要回溯的次数。
附图说明
图1是本发明取货方法流程图。
图2本发明实施例售货机陈列柜商品示意图。
图3是本发明实施例按照出货订单要求遍历后示意图。
图4是本发明实施例计算每一个商品的自由度。
图5是本发明实施例拣出商品A,并锁定第1列与第2列货道示意图。
图6是本发明实施例拣出商品D,并锁定第0列货道示意图。
图7是本发明实施例回溯到图5,并锁定第1列与第3列货道示意图。
图8是本发明实施例拣出商品B,并锁定第4列货道示意图。
图9是本发明实施例商品拣出的顺序。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
如图1所示,一种自动零售机拣货方法,包括以下步骤:
步骤1)、搭建自动零售机商品数据库,简化自动零售机内部的搜索区域为二维数组;
具体的,搭建自动零售机商品数据库即建立商品在自动零售机内的商品名称(即种类)及商品位置,以自动零售机出货端水平横向为X轴,自动零售机出货端竖直纵向为Y轴,自动零售机出货端深度方向为Z轴,本申请中同一深度方向上的货物种类相同;将自动零售机出货端所在平面搜索区域划分为二维数组,即当前出货端平面内第i行第j列的货物坐标为(xi,yj),二维数组的每个元素对应一个搜索区域网格商品;
步骤2)、根据出货订单遍历二维数组,将遍历到的出货订单中商品位置和商品单个自由度记录在一个单独自由度字典(singleFreedom Dict)中,将每种商品按商品单个自由度从大到小排序;然后合计每种商品在二维数组中的单类商品总自由度并记录在总自由度字典(totalFreedom Dict)中;
步骤3)、根据出货订单遍历二维数组,记录出货订单中单类商品的出货个数以及单类商品在二维数组中所占列数,当出货订单中所有商品的自由度之和大于等于出货订单中商品种类个数且出货订单中单类商品的出货个数小于等于单个商品在二维数组中所占列数,进入步骤4),否则结束出货,通知无法出货;
商品单个自由度指出货订单中的单类商品在二维数组内同一列(即Y轴上同一列)上的选择自由程度,即出货订单中在一列中有n种商品,则出现在该列中的单类商品的商品单个自由度为1/n;二维数组内同一列(即Y轴上同一列)上的总自由度为1,如二维数组内同一列中有两种出货订单中的商品,那么这两种商品在该列中的商品单个自由度均为1/2;如图2所示,出货订单为2个商品D,1个商品A;在0列中商品D的自由度为1,在1列中商品D的自由度为1/2,在2列中商品D的自由度为1/2,其余列中商品D的自由度为0;在1列中商品A的自由度为1/2,在2列中商品D的自由度为1/2,在3列中商品A的自由度为1,其余列中商品A的自由度为0;出货订单为1个商品D,1个商品A,1个E商品,每列只能出一个商品,因此在0列中商品D的自由度为1/2,在1列中商品D的自由度为1/3,在2列中商品D的自由度为1/3,其余列中商品D的自由度为0;在1列中商品A的自由度为1/3,在2列中商品A的自由度为1/3,在3列中商品A的自由度为1,其余列中商品A的自由度为0,在0列中商品E的自由度为1/2,在1列中商品E的自由度为1/3,在2列中商品E的自由度为1/3,其余列中商品E的自由度为0。
单类商品总自由度指出货订单中的单类商品在二维数组内的选择自由程度,如图2所示,设出货订单包含两类商品:具体包括2个商品D,1个商品A;商品D的总自由度2;商品A的总自由度2。出货订单指一次需要出货的商品名称及数量;返回值列表用于记录拣货位置。
步骤4)、计算单类商品的单个商品平均自由度,将出货订单中的商品按照单个商品平均自由度由小到大排序,从单类商品的单个商品平均自由度最小商品开始取货,每种商品按商品单个自由度从大到小排序后获取商品位置并按照顺序将商品位置记录在返回值列表(return List)中,每取完一种商品,修正单独自由度字典和总自由度字典中的剩余商品的单个商品总自由度和商品单个自由度,重复步骤3)至步骤4),直至返回值列表中元素的长度等于订单货物总数,即得到最终的取货返回值列表,根据取货返回值列表完成取货。单类商品的单个商品平均自由度指出货订单中单类商品出货个数与该商品单个商品总自由度之比。
步骤4)中,一类商品不同列中的商品单个自由度相同时,自由度相同的列按列顺序取货,完成该类商品取货;
当一类商品无法取出时,回溯至上一类商品,对上一类商品进行换顺序排列后取货,即对上一类商品进行重排序取货。
本发明一种自动零售机拣货方法,通过将自动零售机内部的搜索区域简化为二维数组,根据出货订单遍历二维数组,当满足结束条件是即结束,不需要将所有网格都遍历一遍,加快了求解速度,同时当一类商品无法取出时,采用回溯方法,回溯至上一类商品,对上一类商品进行换顺序排列后取货,避免了取货冲突的问题,按照自由度排序遍历,不同商品平均自由度小的保证先取到,同种商品中取自由度大的保证取完后对剩下要取的商品影响更小,从而减少了需要回溯的次数。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明做进一步详细说明。
实施例:整个零售机网格货物的成列情况如图2所示,不同的字母代表不同的货物,将陈列情况简化搜索区域,将搜索区域划分为二维数组,数组的每个元素对应一个网格内的货。
本申请出货订单预设为:商品A两个,商品B一个,商品C一个,商品D一个,商品E一个,商品F一个;按照订单遍历二维数组得到各商品的位置,为了便于观察,将无关的货物去除,同一列只能出一个商品所以当同一种商品出现在同一列时只留下一个,处理结果如图3所示;构建一个单独自由度字典singleFreedom Dict与总自由度字典totalFreedom Dict,分别计算二维数组的商品的自由度如图4所示,和坐标一起填入singleFreedom Dict,并计算对应的totalFreedom Dict;此时所有商品的总自由度为7,等于订单商品总数,并且商品A、商品B、商品C、商品D、商品E、商品F商品的在二维数组中所占列数为3、3、3、3、1,满足出货要求,如图4所示。
按每种商品平均自由度由小到大的顺序取,先取商品A然后锁定第1列和第2列,将坐标加入return List,如图5所示;再取商品D,然后锁定第0列,将坐标添加入return List如图6所示,此时商品E的自由度为0,无法取到,进行回溯,上一步取的是商品D,由于第2列被锁定,没有别的D商品可取,再向上回溯,把第2列的A换成取第3列的商品A,如图7所示,再取商品B,然后锁定第4列,将坐标添加入return List如图8所示;同理取出C、F、D、E。此时return List的长度与新订单中商品数相等,结果为return List,如图9所示;此时returnList的长度与订单商品数相等,得到最终的取货返回值列表return List,货物拣出的顺序如图9中箭头所示。
Claims (9)
1.一种自动零售机拣货方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)、搭建自动零售机商品数据库,简化自动零售机内部的搜索区域为二维数组;
步骤2)、根据出货订单遍历二维数组,将遍历到的出货订单中商品位置和商品单个自由度记录在一个单独自由度字典中,将每种商品按商品单个自由度从大到小排序;然后合计每种商品在二维数组中的单类商品总自由度并记录在总自由度字典中;
步骤3)、根据出货订单遍历二维数组,记录出货订单中单类商品的出货个数以及单类商品在二维数组中所占列数,当出货订单中所有商品的自由度之和大于等于出货订单中商品种类个数且出货订单中单类商品的出货个数小于等于单类商品在二维数组中所占列数,进入步骤4),否则结束出货,通知无法出货;
步骤4)、计算单类商品的单个商品平均自由度,将出货订单中的商品按照单个商品平均自由度由小到大排序,从单类商品中单个商品平均自由度最小商品开始取货,每种商品按商品单个自由度从大到小排序后获取商品位置并按照顺序将商品位置记录在返回值列表中,每取完一种商品,修正单独自由度字典和总自由度字典中的剩余商品的单个商品总自由度和商品单个自由度,重复步骤3)至步骤4),直至返回值列表中元素的长度等于订单货物总数,即得到最终的取货返回值列表,根据取货返回值列表完成取货。
2.根据权利要求1所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,搭建自动零售机商品数据库即建立商品在自动零售机内的商品名称及商品位置,以自动零售机出货端水平横向为X轴,自动零售机出货端竖直纵向为Y轴,自动零售机出货端深度方向为Z轴,同一深度方向上的货物种类相同或者不同。
3.根据权利要求2所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,将自动零售机出货端所在平面搜索区域划分为二维数组,即当前出货端平面内第i行第j列的货物坐标为(xi,yj),二维数组的每个元素对应一个搜索区域网格商品。
4.根据权利要求1所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,商品单个自由度指出货订单中的单类商品在二维数组内同一列上的选择自由程度。
5.根据权利要求1所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,单类商品总自由度指出货订单中的单类商品在二维数组内的选择自由程度。
6.根据权利要求1所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,步骤4)中,一类商品不同列中的商品单个自由度相同时,自由度相同的列按列顺序取货,完成该类商品取货。
7.根据权利要求6所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,当一类商品无法取出时,回溯至上一类商品,对上一类商品进行换顺序排列后取货。
8.根据权利要求1所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,单个商品平均自由度指出货订单中单类商品出货数量与该商品单个商品总自由度之比。
9.根据权利要求1所述的一种自动零售机拣货方法,其特征在于,出货订单指一次需要出货的商品名称及数量,返回值列表用于记录拣货位置。
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