CN111907999A - 一种阁楼式仓储系统及仓储处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种阁楼式仓储系统及仓储处理方法，阁楼式仓储系统包括：层叠的多个仓储层；位于最下层的仓储层至少被配置有完成整箱或者整托盘拣选的货物。除最下层外的其余仓储层至少被配置有完成拆零拣选的货物。第一自主移动机器人，至少配置为搬运完成整箱拣选或整托盘拣选货物的设备。第二自主移动机器人，至少配置为搬运完成拆零拣选货物的设备。升降设备配置为将目标料箱在不同的仓储层之间传输。通过采用将阁楼式仓储架划分为不同功能的仓储层，合理利用仓储架的结构特性，可以实现按托盘、料箱、拆零等形式存储，可适应更多出入库模式，可适应更多订单模式；在提高储量、减少机器人数量的同时，又能让机器人高效的完成每次拣选任务。

Description

一种阁楼式仓储系统及仓储处理方法

技术领域

本发明涉及到物流技术领域，尤其涉及到一种阁楼式仓储系统及仓储处理方法。

背景技术

目前箱到人方案可以解决多层成本高、灵活性差的问题。但在拣选、存储方式上，还局限于按箱搬运、按箱拣选的方式，对于一些托盘拣选、批量整箱加拆零拣选的场景效率较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种阁楼式仓储系统及仓储处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现：

本申请提供了一种阁楼式仓储系统，该阁楼式仓储系统包括：沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备、第一自主移动机器人和第二自主移动机器人；其中，

位于所述多个仓储层中最下层的仓储层包括多个按阵列排布的库存支架组，一个所述库存支架组包括多个库存支架，所述库存支架包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种；

除最下层外的其余仓储层包括多个按阵列排布的料箱货架组，一个所述料箱货架组包括多个料箱货架；

所述第一自主移动机器人，配置为位于最下层的仓储层，在目标库存支架的存储位置和工作站之间搬运所述目标库存支架，所述目标库存支架在工作站至少用于完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种；

所述第二自主移动机器人，配置为位于各个仓储层，配置为在其所在的除最下层外的其余仓储层的料箱货架中取出或放入目标料箱，并在目标料箱的存储位置和升降设备之间搬运所述目标料箱，以及，在其所在的最下层的仓储层的提升降设备中取出或放入目标料箱，并在升降设备和工作站之间搬运所述目标料箱，所述目标料箱在工作站至少用于完成拆零拣选；

所述升降设备，配置为将所述目标料箱在不同的仓储层之间传输。

在上述技术方案中，通过采用将仓储架划分为不同功能的仓储层，合理利用仓储架的结构特性，可以实现按托盘、料箱、拆零等形式存储，可适应更多出入库模式，实现料箱到人、货到人、机器人混跑的方式。且通过优化存储模式、机器人调度等方式，增加整体存储密度、提高拣选柔性，使其可适应更多订单模式；在提高储量、减少机器人数量的同时，又能让机器人高效的完成每次拣选任务。

在一个具体的可实施方案中，所述第二自主移动机器人可替换地配置为，从料箱货架中取出或放入目标料箱，并在不同的仓储层之间搬运所述目标料箱；所述升降设备可替换地配置为，将承载所述目标料箱的所述第二自主移动机器人在不同的仓储层之间传输。通过采用自主移动以其人和升降设备的配合实现对料箱的转运。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

输送线，位于最下层的仓储层，配置为两个末端中的一个末端与工作站对接，另一个末端与位于最下层的仓储层的升降设备中的移栽设备对接，在升降设备和工作站之间输送所述目标料箱；

所述第二自主移动机器人可替换地配置为，仅位于除最下层外的其余仓储层，从其所在的仓储层的料箱货架中取出或放入目标料箱，并在料箱货架和升降设备之间搬运所述目标料箱。通过输送线实现升降设备和工作站之间的料箱输送。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

输送线，位于各个仓储层，配置为两个末端中的一个末端与所述升降设备中的移栽设备对接；

所述第二自主移动机器人具体配置为，在其所在的仓储层将所述目标料箱搬运到所述传输线的另一个末端上或从所述传输线的另一个末端上取所述目标料箱。通过移栽设备实现搬运料箱。

在一个具体的可实施方案中，所述移栽设备包括输送线或双向伸缩叉。方便搬运料箱。

在一个具体的可实施方案中，沿竖直方向，每个库存支架组上方至少支撑每层仓储层中的一个料箱货架组。提高了阁楼式仓储系统的各个仓储层的稳定性。

在一个具体的可实施方案中，沿竖直方向，每个库存支架组上方至少支撑每层仓储层中的两个料箱货架组。提高了阁楼式仓储系统中各个仓储层的稳定性。

在一个具体的可实施方案中，每个库存支架组支撑的每层仓储层中的料箱货架组，至少一半结构搭接在该库存支架组。提高了阁楼式仓储系统中各个仓储层的稳定性。

在一个具体的可实施方案中，一个所述库存支架组包括至少两排库存支架，每一排包括多个库存支架。提高了仓储层的排布密度。

在一个具体的可实施方案中，一个所述料箱货架组包括至少两排料箱货架，每一排包括多个料箱货架。提高了仓储层的排布密度。

第二方面，提供了一种基于阁楼式仓储系统的仓储处理方法，所述阁楼式仓储系统包括：沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备、第一自主移动机器人和第二自主移动机器人，位于所述多个仓储层中最下层的仓储层包括多个按阵列排布的库存支架组，一个所述库存支架组包括多个库存支架，所述库存支架包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种；除最下层外的其余仓储层包括多个按阵列排布的料箱货架组，一个所述料箱货架组包括多个料箱货架；该方法包括以下步骤：

如果根据订单需求确定工作任务为整箱拣选和整托拣选中的至少一种，位于最下层的仓储层的第一自主移动机器人将第一目标库存支架搬运到工作站，以便在工作站至少完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种；

如果根据订单需求确定工作任务为拆零拣选，位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人在其所在的仓储层的第一目标料箱货架中取出目标料箱，将所述第一目标料箱放入升降设备中或者搬运所述第一目标料箱进入所述升降设备中；所述升降设备转运所述第一目标料箱到最下层的仓储层或者转运搬运所述第一目标料箱的所述第二自主移动机器人到最下层的仓储层；位于最下层的仓储层的第二自主移动机器人将所述第一目标料箱从所述升降设备中取出并搬运到所述工作站或者通过所述升降设备到达最下层的仓储层的所述第二自主移动移动机器人搬运所述目标料箱到所述工作站，以便在所述工作站至少完成拆零拣选。

在上述技术方案中，可适应更多出入库模式，实现料箱到人、货到人、机器人混跑的方式。且通过优化存储模式、机器人调度等方式，增加整体存储密度、提高拣选柔性，使其可适应更多订单模式；在提高储量、减少机器人数量的同时，又能让机器人高效的完成每次拣选任务。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

所述第一自主移动机器人将在工作站完成拣选的所述第一目标库存支架搬运到目标点；所述目标点为第一目标库存支架的存储位置或下一工作站。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

所述第二自主移动机器人将在工作站完成拣选的第一目标料箱搬运到所述升降设备位置处，并将所述第一目标料箱放入升降设备中或者搬运所述第一目标料箱进入所述升降设备中；

所述升降设备转运所述第一目标料箱到目标仓储层或者转运搬运所述第一目标料箱的第二自主移动机器人到目标仓储层；

位于目标仓储层的第二自主移动机器人从所述升降设备中取出所述第一目标料箱并放入到第一目标料箱货架中或其它料箱货架中；或者，搬运所述第一目标料箱的第二自主移动机器人将所述第一目标料箱放入到第一目标料箱货架中或其它料箱货架中；

所述目标仓储层为除最下层外的其余仓储层中的任意一层。

在一个具体的可实施方案中，所述仓储系统还包括输送线，位于各个仓储层，配置为两个末端中的一个末端与所述升降设备中的移栽设备对接；

所述位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人将所述第一目标料箱放入升降设备中包括：

位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人将所述第一目标料箱放在所述输送线的另一个末端；

所述输送线将所述第一目标料箱输送到所述升降设备中的移栽设备上。

在一个具体的可实施方案中，所述仓储系统还包括输送线，位于各个仓储层，配置为两个末端中的一个末端与所述升降设备中的移栽设备对接；

所述位于目标仓储层的第二自主移动机器人从所述升降设备中取出所述第一目标料箱包括：

所述输送线将所述第一目标料箱输送到所述另一个末端；

位于目标仓储层的第二自主移动机器人从所述输送线的另一个末端取得所述第一目标料箱。

在上述技术方案中，通过输送线实现升降设备和工作站之间的运输。

第三方面，提供了一种基于阁楼式仓储系统的仓储处理方法，所述阁楼式仓储系统包括：沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备、第一自主移动机器人和第二自主移动机器人，位于所述多个仓储层中最下层的仓储层包括输送线和多个按阵列排布的库存支架组，一个所述库存支架组包括多个库存支架，所述库存支架包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种；所述输送线的两个末端中的一个末端与工作站对接，另一个末端与位于最下层的仓储层的升降设备中的移栽设备对接；除最下层外的其余仓储层包括多个按阵列排布的料箱货架组，一个所述料箱货架组包括多个料箱货架；该方法包括以下步骤：

如果根据订单需求确定工作任务为整箱拣选和整托拣选中的至少一种，位于最下层的仓储层的第一自主移动机器人将第一目标库存支架搬运到工作站，以便在工作站至少完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种；

如果根据订单需求确定工作任务为拆零拣选，位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人在其所在的仓储层的第一目标料箱货架中取出第一目标料箱，将所述第一目标料箱放入升降设备中；所述升降设备转运所述第一目标料箱到最下层的仓储层；所述输送线将所述第一目标料箱输送到工作站，以便在工作站至少完成拆零拣选。

在上述技术方案中，可适应更多出入库模式，实现料箱到人、货到人、机器人混跑的方式。且通过优化存储模式、机器人调度等方式，增加整体存储密度、提高拣选柔性，使其可适应更多订单模式；在提高储量、减少机器人数量的同时，又能让机器人高效的完成每次拣选任务。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

第一自主移动机器人将在工作站完成拣选的所述第一目标库存支架搬运到目标点；所述目标点为第一目标库存支架的存储位置或下一工作站。

在一个具体的可实施方案中，还包括：

所述输送线将在工作站完成拣选的第一目标料箱输送到所述升降设备中；

所述升降设备转运所述第一目标料箱到目标仓储层；

位于目标仓储层的第二自主移动机器人将所述第一目标料箱放入到第一目标料箱货架或者其它料箱货架；

所述目标仓储层为除最下层外的其余仓储层中的任意一层。

在上述技术方案中，通过第二自主移动机器人和传输线的配合实现对料箱的搬运。

附图说明

图1是现有技术中的阁楼式仓储系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的阁楼式仓储系统的侧视图；

图3是本发明实施例提供的阁楼式仓储系统的俯视图；

图4是本发明实施例提供的一种第一自主移动机器人的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种料箱货架的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第二自主移动机器人的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种第二自主移动机器人的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

首先说明一下本申请实施例提供的阁楼式仓储系统的应用场景，本申请实施例提供的阁楼式仓储系统应用于物流仓库中，用于存储、拣选货物。

料箱料箱

在现有技术中的阁楼式仓储系统中，目前料箱到人方案可以解决多层成本高、灵活性差的问题，但存储方式上仅限于料箱存储，同样拣选方式上也仅支持按料箱进行拣选(通常为拆零拣选)，而对于批量整箱拣选、批量整箱加上拆零拣选的情形拣选效率很低，同时也无法支持按托盘进行整托拣选的情形。如图1所示的现有的阁楼式仓储系统包括层叠的货架1、货架1之间设置的通道3，还设置有用于提升货物的升降设备2；其中的货架1仅能存放料箱，在拣选时，用于取料箱的自驱动机器人从货架1上取得料箱，并将该料箱放入升降设备2中，通过升降设备2转运到工作站所在层，在工作站该料箱完成拆零拣选，如，根据订单，从该料箱拾取出2瓶矿泉水。而对于批量整箱拣选或者批量整箱加上拆零拣选的情形，如，根据订单，从该料箱中拾取出1箱矿泉水，此时需要依次从料箱中连续拣选13瓶矿泉水，拣选效率明显降低。为此本申请实施例提供了一种阁楼式仓储系统，下面结合具体的附图对其进行说明。

如图2所示的本申请公开了一种阁楼式仓储系统，该阁楼式仓储系统包括沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备30、以及用于搬运货物的第一自主移动机器人和第二自主移动机器人。

上述仓储层可包含用于存储不同SKU的货物。示例性的，位于最下层用于盛放用于整箱或者整托盘拣选的库存支架，除最下层之外的其余层用于盛放用于拆零拣选的料箱等。

位于多个仓储层中最下层的仓储层10包括多个按阵列排布的库存支架组11，每个库存支架组11包括多个库存支架12，该库存支架12可包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种。示例性的，库存支架12为容纳料箱的料箱货架，或者库存支架12为容纳托盘的托盘货架，或者库存支架12为容纳托盘的托盘支架。应理解，上述料箱货架包括底板、与底板连接的四个货架腿以及延竖直方向设置在底板上的多个隔层，每个隔层中可放置多个料箱。与料箱货架不同的是，上述托盘货架的每个隔层中放置多个托盘。上述托盘支架仅包括底板和与底板连接的四个支架腿，底板上用于容纳一个托盘，该托盘上可码放多个整箱的货物，用于整箱拣选的情形，例如，订单需要一整箱可乐。无论库存支架是料箱货架，还是托盘货架以及托盘支架，其四个腿中的任意两个相邻腿之间形成开口，第一自主移动机器人可从该开口进入库存支架底部，并利用举升机构从库存支架的底部将整个库存支架举升起来并使其四个腿离开地面，第一自主移动机器人即可搬运库存支架去指定位置。

例如，在一个实施例中，参见图4所示，第一自主移动机器人12可以包括驱动机构121，通过该驱动机构121，第一自主移动机器人12能够在工作空间内移动，第一自主移动机器人12还可以包括用于举升库存支架的举升机构122，第一自主移动机器人12可以运动到库存支架的下方，第一自主移动机器人12可以利用举升机构122举起库存支架，并搬运到目的地，如工作站。举升机构122升起时将整个库存支架从地面抬起，以使得第一自主移动机器人12搬运库存支架，举升机构122下降时将库存支架放在地面上。第一自主移动机器人12上的目标识别组件123在第一自主移动机器人12举升库存支架时，能够有效的对库存支架进行识别。

除此之外，如果是基于视觉导航，第一自主移动机器人12还可以包括导航识别组件(图4未示出)，用于识别铺设地面上的导航标记(如二维码)。当然，第一自主移动机器人12还可以包括控制整个机器人实现运动、导航等功能的控制模块(图4未示出)。在一个示例中，第一自主移动机器人12至少包括向上和向下的两个摄像头，其能够根据向下的摄像头拍摄到的二维码(也可以是其它地面标识)向前行驶，并且能够根据控制服务器确定的路线行驶至控制服务器提示的库存支架下面。并根据向上摄像头识别库存支架，以便第一自主移动机器人12的对接头(与举升机构连接)在举升机构举升时与库存支架对接，并将库存支架从地面抬起。

在一个实施例中，以库存支架为料箱货架为例，如图5所示，料箱货架141包括至少一个层板1411，至少一个层板1411将料箱货架141分割为至少两个隔层，料箱货架141的每个隔层可放置至少一个料箱201，料箱201中容纳有可供拾取的库存货物。此外，库存货物还可以直接放置于料箱货架的货格中(图5未示出)。

料箱货架141的底部可以设置有如图5中示出的第一可读标记1412，例如二维码，当第一自主移动机器人12行驶到料箱货架141的下面时，通过向上的摄像头拍摄到二维码，确保第一自主移动机器人12位于料箱货架141的正下方，以此保证第一自主移动机器人12可以平稳地抬起和搬运料箱货架141。料箱货架141还可以包括一个或多个支撑部1413(即，货架腿)。

托盘货架与料箱货架的结构相同，其隔层中放置至少一个托盘。对于托盘货架的情况，第一自主移动机器人也可以为用于叉取以及搬运托盘的叉车。库存支架组11可包含以下几种不同情况：1)库存支架组11仅包含容纳料箱的料箱货架。2)库存支架组11仅包含容纳托盘的托盘货架。3)库存支架组11仅包含容纳托盘的托盘支架。4)库存支架组11包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中任意两种。4)库存支架组11包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架。应理解，上述仅列举了几种具体的库存支架组11的组成形式，其他的可适用于整箱拣选的结构均可应用于库存支架组11中。

在具体排布多个库存支架组11时，以垂直于仓库的地面方向的视角观察多个库存支架12组，多个库存支架12组呈阵列排列，相邻的库存支架12组之间设置有供第一自主移动机器人行驶的通道13。

示例性的，其中的部分第一自主移动机器人行驶的通道13仅可行驶第一自主移动机器人，另一部分第一自主移动机器人行驶的通道13可同时行驶第一自主移动机器人和第二自主移动机器人。上述可同时行驶第一自主移动机器人和第二自主移动机器人的第一机器人通道13为共用机器人通道。其宽度要大于仅可行驶第一自主移动机器人行驶的通道13。

在上述方案中，第一自主移动机器人配置为位于最下层的仓储层10，第一自主移动机器人可在目标库存支架的存储位置和工作站之间搬运目标库存支架，目标库存支架在工作站用于完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种。在完成拣选后，可通过第一自主移动机器人将目标库存支架搬运到其他工作站或者搬运回库存支架组11中。

上述库存支架组11一方面用于存储库存支架12，另一方面库存支架组11也可以作为整个阁楼式仓储系统的支撑结构基础，需要具备一定的结构强度以支撑位于库存支架组11上方的仓储层。

在一个可选的实施方案中，每个库存支架组11包括可采用不同的排布方式设置，如每个库存支架组11可包括至少两排库存支架12，每一排包括多个库存支架12。示例性的，如图2中所示，每个库存支架组11包括两排库存支架12并排设置。在具体设置每个库存支架组11时，可根据实际的情况选择每个库存支架组11的个数，以及排布方式，以方便设置上述的第一机器人通道13，以及支撑上层仓储层20的结构。

继续参考图2，其余层仓储层20为存放拆零分拣的料箱，上述的其余层指代的是沿竖直方向，位于最下层上方的其他层的仓储层20。其余层的仓储层20的结构相同，因此以其中的一层仓储层20进行说明。仓储层20包括多个按阵列排布的料箱货架组21，一个料箱货架组21包括多个料箱货架22。每个料箱货架组21之间间隔排列，以垂直于仓库的地面方向的视角观察多个料箱货架组21，多个料箱货架组21呈阵列排列，相邻的料箱货架组21之间设置有供第二自主移动机器人行驶的通道23。

在一个可选的实施方案中，每个料箱货架22包括可采用不同的排布方式设置，如两个料箱货架22至少排布为两排设置，以垂直于仓库的地面方向的视角观察每个料箱货架组21，其包含有四个阵列排列的料箱货架22。当然上述图2中所示的仅仅为一种具体的料箱货架22的排布示意图，每个料箱货架组21还可包含其他个数的料箱货架22，如料箱货架22的个数为六个，六个料箱货架22排列呈三行两列，或者排列呈两行三列；或者料箱货架22的个数为八个，八个料箱货架22排列成四行两列等不同的情况。在具体设置每个料箱货架组21时，可根据实际的情况选择每个料箱货架22的个数，以及排布方式，以方便设置上述的第二自主移动机器人行驶的通道23。另外，在设置料箱货架22的具体结构时，可以与库存支架组11的排布方式相对应，以保证库存支架组11在支撑时的结构强度。

在一个实施方式中，位于其余层的料箱货架的结构可参见图5所示，在位于该料箱货架上的料箱的正面还可以设置有第二可读标记码，例如二维码，当只需要搬运料箱时，第二自主移动机器人可以通过读取料箱上设置的二维码2011(如图5中所示)以保证取货箱机构与料箱对准，如第二自主移动机器人行驶到料箱货架的正面后，通过摄像头拍摄到料箱上设置的二维码，以此保证可以准确取到料箱。作为替换方案，也可以在料箱货架的货架层板的正面对应放置料箱的位置上设置二维码，第二自主移动机器人行驶到料箱货架的正面后，通过摄像头拍摄到货架层板上设置的二维码，也可以保证准确取到料箱。

第二自主移动机器人可以为用于从料箱货架上中取出和存放料箱的设备。在一个示例中，参见图6，第二自主移动机器人13可以为取料箱机器人，该第二自主移动机器人13可以包括取料箱机构131、升降机构132和移动底盘133，升降机构132带动取料箱机构131升降到任意高度，移动底盘133负责移动第二自主移动机器人，取料箱机构131的取箱伸缩方向可以与第二自主移动机器人的行驶方向垂直，以避免第二自主移动机器人在取出和存放料箱时因转向而导致通行通道过宽。此外，该第二自主移动机器人还可以包括用于控制取料箱机构131上下平行移动的控制器以及目标识别组件(图6中未示出)等。具体的，取第二自主移动机器人可以行驶至固定的料箱货架处，并基于目标识别组件确定料箱货架上的所要取的目标料箱的位置；然后第二自主移动机器人中的控制器将取料箱机构调节至目标料箱的高度，并控制取料箱机构伸出后将目标料箱取出。其中，图6为取单个料箱的机器人结构，第二自主移动机器人也可以为取多个料箱的机器人结构，如图7所示，相比于取单个料箱机器人，取多个料箱的机器人上还设置有暂存架134，用于暂存取到的多个料箱。该暂存架134可以与取多个料箱的机器人固定连接，也可以是可拆卸连接或直接对接，如第一自主移动机器人与库存支架对接的方式。

继续参考图2，在具体上述的料箱货架组21和库存支架组11时，其余层的仓储层20中的料箱货架22沿竖直方向一一对齐；且对齐的料箱货架22可以共用立柱支撑。通过采用上述方式，可提高位于上层的料箱货架22的结构强度。

在一个可选的方案中，沿竖直方向，每个库存支架组11用于承载位于其上方的料箱货架组21。示例性的，在每个库存支架组11的上方层叠有多层料箱货架组21，上述料箱货架组21通过位于最下层的库存支架组11支撑。以保证整个阁楼式仓储系统的结构强度。在具体承载时，可采用不同的承载方式。如沿竖直方向，每个库存支架组11上方至少支撑每层仓储层20中的一个料箱货架组21。即库存支架组11与料箱货架组21为一对一的方式层叠，位于下方的一个库存支架组11对应承载多层位于上方的料箱货架组21。或者还可以采用，沿竖直方向，每个库存支架组11上方至少支撑每层仓储层20中的两个相邻的料箱货架组21。即位于下方的一个库存支架组11对应承载多层位于上方的至少两个仓储层20。上述至少两个料箱货架组21指代的是位于同层仓储层20的料箱货架组21。如图2中所示的，每个料箱存储架上方支撑有两个料箱货架组21，以及位于两个料箱货架组21之间的第二机器人通道23。

在一个库存支架组11支撑两个料箱货架组21时，可采用每个库存支架组11支撑的每层仓储层20中的每个料箱仓储架，至少一半结构搭接在该库存支架组11。提高了结构强度。如图2中所示，其中的一个料箱货架组21完全搭在库存支架组11的上方，另外的一个料箱货架组21一半结构搭接在库存支架组11上方，另外的一半结构位于第一机器人通道13上方。在采用上述结构式时，即可最大限度的保证位于上层的料箱货架组21的结构强度，也保证了整个阁楼式仓储系统在设置时，料箱货架组21、库存支架组11、第一自主移动机器人行驶的通道13、第二自主移动机器人行驶的通道23的排布。除上述排布的方式外，还可采用两个料箱货架组21的多部分结构位于库存支架组11的上方，少部分结构外露在库存支架组11的外侧，同样可改善阁楼式仓储系统的结构强度。

在上方的仓储层20中的料箱货架组21采用对齐的方式设置时，，沿竖直方向，每个库存支架组11与其搭接的料箱货架组21中的至少一个料箱货架组21共用一个立柱。从而既可以满足料箱货架组21和料箱存储架尺寸不同的设定，同时也改善了整个阁楼式仓储系统的结构强度，通过贯穿料箱货架组21和库存支架组11的立柱作为整个阁楼式仓储系统的支撑立柱，结合料箱货架组21、库存支架组11中未贯穿的短立柱，形成整个阁楼式仓储系统的结构。

在具体设置上述第一自主移动机器人行驶的通道13和第二自主移动机器人行驶的通道23时，由于行驶的第二自主移动机器人和第一自主移动机器人的尺寸不同，因此可根据上述机器人的尺寸设置两个机器人通道。在一个可选的方案中，第二自主移动机器人通道23的宽度小于库存支架组11的宽度。保证了位于下方的库存支架组11可支撑至少两个料箱货架组21。

一并参考图2及图3，本申请提供的阁楼式仓储系统还包括升降设备天井，以及设置在升降设备天井内的升降设备30(例如，提升机、螺旋式升降机等)。上述升降设备30配置为将料箱在不同的仓储层之间传输。在使用时，位于其余仓储层的第二自主移动机器人从料箱货架组21中取得目标料箱并将目标料箱搬运到升降设备30中，之后通过升降设备30将目标料箱转运到最下层，并由位于最下层的第二自主移动机器人从升降设备30中取出目标料箱并搬运到工作站。目标料箱在工作站完成拣选并归还到料箱货架组21或者其它料箱货架组(可以与料箱货架组21位于同一个仓储层或者不同仓储层)的过程与上述过程相反，因此在此不再详细赘述。

在一个可选的方案中，升降设备天井占用库存支架组11的放置位置设置，临近升降设备天井的第一自主移动机器人的行驶通道13为共用机器人通道，方便料箱的运输。另外，在设置升降设备天井时，较佳的，升降设备天井的一侧与第二自主移动机器人的行驶通道23相邻，以方便运送料箱。

在具体实现上述阁楼式仓储系统时，可通过改变现有阁楼货架整体结构的方式，将原有方案一层变为可供第一自主移动机器人运行的场景；实现上层按料箱拣选，下层按托盘整托或整箱拣选，或者按货架整箱拣选的方式。具体可通过将部分阁楼货架立柱截断，不支撑到一层的方式保证第一自主移动机器人通道通畅。同时增加其他立柱尺寸，保证承重。

在整体场景中，各个仓储层的机器人通道均为机器人可适应的最小通道，不因重叠方案增加场地浪费。同时，最下层(即，一层)的布局中，可使用普通的背靠背布局(两排库存支架12)，也可使用密集存储布局(三排或三排以上库存支架12)，除最下层外的上层料箱货架22也可做相应调整。存储模式灵活，不因阁楼场景，限制一层的存储模式。本申请实施例提供的阁楼式仓储系统相比单纯的阁楼方案只能存储料箱，混合方案可按托盘、整个料箱、拆零料箱等形式存储，可适应更多出入库模式。在拣选时，系统根据订单需求，调整算法，调度机器人搬运合适的容器到达工作站的拣选工位；整体场景中，可完成整托拣选、整箱拣选、拆零拣选；且可以根据订单形式，灵活调配托盘、整个料箱、拆零料箱的存储比例，提高存储柔性，减少机器人搬运次数。

一并参考图3，图3中的部分编号可参考图2中的相同编号。工作站50位于仓储层外，仓储层与工作站50之间设置有共用高速公路40；共用高速公路40用于行驶各种类型的机器人。该共用高速公路40与第一机器人通道13连通，以方便各类机器人出入仓储层。

工作站50可实现拣货、上架、补货、盘点等不同的工作。各类机器人可在工作站50与阁楼式仓储系统之间穿梭，搬运货物，提高了工作效率。

由图3中所示的结构可看出，本申请实施例提供的库存支架组11呈阵列排列，横纵排列有多个第一自主移动机器人行驶的通道13，其中，纵向的第一自主移动机器人行驶的通道13宽度较大，为高速公路，行驶的第一自主移动机器人的密度较大、行驶速度较快。横向的第一自主移动机器人行驶的通道13的宽度较小，行驶的第一自主移动机器人的密度较小、行驶速度较慢。同理，在设置料箱货架组时，也采用与库存支架组11相类似的方式设置。

在搬运仓储层的货物时，可采用不同的方式搬运，下面列举说明一下本申请实施例提供的可搬运货物的设备。

首先说明对最下层的仓储层10中的货物的搬运。对于最下层的库存支架配置第一自主移动机器人进行搬运，第一自主移动机器人被配置为位于最下层的仓储层，并可在第一自主移动机器人行驶的通道13中行走，第一自主移动机器人可在目标库存支架的存储位置和工作站之间搬运目标库存支架，目标库存支架在工作站用于完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种；在完成整箱拣选或者整托拣选后，第一自主移动机器人可再次将目标库存支架搬运到下一工作站或者搬运回位于最下层的仓储层的存储位置，实现料箱货架、托盘货架或者托盘支架的转运。

对于其余层的仓储层20中的货物的搬运，本申请实施例提供了不同的搬运方式。下面逐一进行说明。

针对其余层的仓储层20的货物搬运，本申请实施例提供了升降设备30用于将其余层的仓储层20的货物转运到工作站所在的仓储层，例如，最下层的仓储层。但是，对于目标料箱货架到升降设备30之间、升降设备30到工作站50之间可配置不同的运输方式。下面逐一进行说明。

方式一：配置第二自主移动机器人进行搬运。第二自主移动机器人配置为位于各个仓储层20。第二自主移动机器人配置为在其所在的除最下层外的其余仓储层20的料箱货架22中取出或放入目标料箱，并在料箱货架和升降设备30之间搬运目标料箱。配置在各仓储层20的第二自主移动机器人不跨层搬运，仅在同层之间搬运目标料箱。与工作站所在的仓储层(如，最下层的仓储层)位于同一层的第二自主移动机器人在其所在的仓储层的提升降设备30中取出或放入目标料箱，并在升降设备30和工作站50之间搬运目标料箱，目标料箱在工作站50用于完成拆零拣选；在完成拆零拣选后，通过上述方式将目标料箱再次放回到某个仓储层的存储位置，如放回原位置或者放到其它新的存储位置。

方式2：第二自主移动机器人可替换地配置为从料箱货架中取出或放入目标料箱，并在不同的仓储层之间搬运目标料箱；升降设备30可替换地配置为，将承载目标料箱的第二自主移动机器人在不同的仓储层之间传输。此时，目标料箱在搬运时，不更换第二自主移动机器人。第二自主移动机器人可跟随升降设备30跨层并转运到工作站所在的仓储层，如最下层的仓储层。并在完成拆零拣选后，再次将目标料箱送回到某个仓储层的存储位置，如放回原位置或者放到其它新的存储位置。

方式3：本申请实施例还提供了输送线，该输送线位于工作站所在的仓储层，如最下层的仓储层，配置为两个末端中的一个末端与工作站对接，另一个末端与位于最下层的仓储层的升降设备30中的移栽设备对接，输送线用于在升降设备30和工作站之间输送目标料箱。第二自主移动机器人可替换地配置为仅位于除最下层外的其余仓储层，从其所在的仓储层的料箱货架中取出或放入目标料箱，并在料箱货架和升降设备30之间搬运目标料箱。在采用上述方式时，在工作站所在的仓储层，通过输送线实现升降设备30到工作站之间的搬运。料箱货架到升降设备30之间的搬运可采用方式1或方式2中的方式，在此不再赘述。

方式4：本申请实施例还提供了输送线，输送线位于各个仓储层，配置为两个末端中的一个末端与升降设备30中的移栽设备对接；第二自主移动机器人具体配置为，在其所在的仓储层将目标料箱搬运到传输线的另一个末端上或从传输线的另一个末端上取目标料箱。通过第二自主移动机器人和输送线的配合实现目标料箱从料箱货架到升降设备30之间的搬运。升降设备30到工作站之间的搬运可采用方式1、方式2、方式3中的方式，在此不再赘述。

另外，在具体设置移栽设备时，移栽设备可采用不同的结构，示例性的，移栽设备包括输送线或双向伸缩叉。

通过上述结构可看出，本申请实施例提供的阁楼式仓储系统可采用不同的结构实现料箱货架中的料箱转运到工作站的工作。

当然，在本发明的另一种可实现方案中，位于最下层的库存支架除了可以用于完成整箱拣选或者整托盘拣选外，也可以选择性地用于完成拆零拣选，在用于完成拆零拣选时，可以由第一自主移动机器人将库存支架搬运到工作站，也可以由第二自主移动机器人将库存支架上的料箱搬运到工作站；同样，位于除最下层之外的其余层的料箱除了可以用于完成拆零拣选外，也可以选择性地用于完成整箱拣选。

为方便理解，本申请实施例还提供了一种基于阁楼式仓储系统的仓储处理方法，下面详细说明本申请实施例提供的阁楼式仓储系统的仓储处理方法。

首先说明阁楼式仓储系统的结构，其包括：沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备、第一自主移动机器人和第二自主移动机器人，位于多个仓储层中最下层的仓储层包括多个按阵列排布的库存支架组，一个库存支架组包括多个库存支架，库存支架包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种；除最下层外的其余仓储层包括多个按阵列排布的料箱货架组，一个料箱货架组包括多个料箱货架。

该方法包括以下步骤：

步骤一：如果根据订单需求确定工作任务为整箱拣选和整托拣选中的至少一种，位于最下层的仓储层的第一自主移动机器人将第一目标库存支架搬运到工作站，以便在工作站完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种；

步骤二：在工作站完成整箱拣选或整托拣选完成后，通过第一自主移动机器人将工作站完成拣选的第一目标料箱转运到目标点；该目标点为库存支架或下一工作站。从而实现通过第一自主移动机器人实现了对目标料箱的搬运。

步骤三：如果根据订单需求确定工作任务为拆零拣选，位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人在其所在的仓储层的第一目标料箱货架中取出第一目标料箱，将第一目标料箱放入升降设备中或者搬运第一目标料箱进入升降设备中；

步骤四：升降设备转运第二目标料箱到最下层的仓储层或者转运搬运第一目标料箱的第二自主移动机器人到最下层的仓储层；

步骤五：位于最下层的仓储层的第二自主移动机器人将第一目标料箱从升降设备中取出并搬运到工作站或者通过升降设备到达最下层的仓储层的第二自主移动移动机器人搬运目标料箱到工作站，以便在工作站完成拆零拣选。

步骤六：通过第二自主移动机器人将工作站完成拣选的第二目标料箱转运到升降设备。

步骤七：将拣选完成的第二目标料箱放入升降设备中或者搬运拣选完成的第二目标料箱的第二自主移动机器人进入升降设备中。

步骤八：升降设备转运拣选完成的第二目标料箱放入升降设备中或者搬运拣选完成的第二目标料箱的第二自主移动机器人到目标仓储层。

步骤九：位于目标仓储层的第二自主移动机器人将拣选完的第二目标料箱放入到第二目标料箱货架；或者，搬运拣选完成的第二目标料箱的第二自主移动机器人将拣选完的第二目标料箱放入到第二目标料箱货架。通过第二自主移动机器人实现了料箱的搬运。

作为一个可替代的方案，仓储系统还包括输送线，位于各个仓储层，配置为两个末端中的一个末端与升降设备中的移栽设备对接。

则上述方案的上述步骤中，位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人将第一目标料箱放入升降设备中可具体包括：

步骤a：位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人将第一目标料箱放在输送线的另一个末端；

步骤b：输送线将第二目标料箱输送到升降设备中的移栽设备上。

通过上述方法描述可看出，本申请实施例提供的阁楼式仓储系统可适应更多出入库模式，实现料箱到人、货到人、机器人混跑的方式。且通过优化存储模式、机器人调度等方式，增加整体存储密度、提高拣选柔性，使其可适应更多订单模式；在提高储量、减少机器人数量的同时，又能让机器人高效的完成每次拣选任务。

本申请还提供了另外的一种仓储处理方法，该仓储处理方法基于的阁楼式仓储系统包括沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备、第一自主移动机器人和第二自主移动机器人，位于多个仓储层中最下层的仓储层包括输送线和多个按阵列排布的库存支架组，一个库存支架组包括多个库存支架，库存支架包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种；输送线的两个末端中的一个末端与工作站对接，另一个末端与位于最下层的仓储层的升降设备中的移栽设备对接；除最下层外的其余仓储层包括多个按阵列排布的料箱货架组，一个料箱货架组包括多个料箱货架。

该方法包括以下步骤：

步骤1：如果根据订单需求确定工作任务为整箱拣选和整托拣选中的至少一种，位于最下层的仓储层的第一自主移动机器人将第一目标库存支架搬运到工作站，以便在工作站完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种。

步骤2：在工作站完成整箱拣选或整托拣选完成后，通过第一自主移动机器人将工作站完成拣选的第一目标料箱转运到目标点；该目标点为库存支架或下一工作站。从而实现通过第一自主移动机器人实现了对目标料箱的搬运。

步骤3：如果根据订单需求确定工作任务为拆零拣选，位于除最下层外的其余仓储层的第二自主移动机器人在其所在的仓储层的第一目标料箱货架中取出第一目标料箱，将第一目标料箱放入升降设备中或者搬运第一目标料箱进入升降设备中；

步骤4：升降设备转运第一目标料箱到最下层的仓储层或者转运搬运第一目标料箱的第二自主移动机器人到最下层的仓储层；

步骤5：输送线将第一目标料箱输送到工作站，以便在工作站完成拆零拣选。

步骤6：通过输送线将工作站完成拣选的第二目标料箱转运到升降设备。

步骤7：将拣选完成的第二目标料箱放入升降设备中或者搬运拣选完成的第二目标料箱的第二自主移动机器人进入升降设备中；

步骤8：升降设备转运拣选完成的第二目标料箱放入升降设备中或者搬运拣选完成的第二目标料箱的第二自主移动机器人到目标仓储层；

步骤9：位于目标仓储层的第二自主移动机器人将拣选完的第二目标料箱放入到第二目标料箱货架；或者，搬运拣选完成的第二目标料箱的第二自主移动机器人将拣选完的第二目标料箱放入到第二目标料箱货架。通过第二自主移动机器人和传输线的配合实现对料箱的搬运。

通过上述方法描述可看出，本申请实施例提供的阁楼式仓储系统可适应更多出入库模式，实现料箱到人、货到人、机器人混跑的方式。且通过优化存储模式、机器人调度等方式，增加整体存储密度、提高拣选柔性，使其可适应更多订单模式；在提高储量、减少机器人数量的同时，又能让机器人高效的完成每次拣选任务。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阁楼式仓储系统，其特征在于，包括：沿竖直方向层叠的多个仓储层、贯穿各个仓储层的升降设备、第一自主移动机器人和第二自主移动机器人；其中，

位于所述多个仓储层中最下层的仓储层包括多个按阵列排布的库存支架组，一个所述库存支架组包括多个库存支架，所述库存支架包括容纳料箱的料箱货架、容纳托盘的托盘货架和容纳托盘的托盘支架中的至少一种；

除最下层外的其余仓储层包括多个按阵列排布的料箱货架组，一个所述料箱货架组包括多个料箱货架；

所述第一自主移动机器人，配置为位于最下层的仓储层，在目标库存支架的存储位置和工作站之间搬运所述目标库存支架，所述目标库存支架在工作站至少用于完成整箱拣选和整托拣选中的至少一种；

所述第二自主移动机器人，配置为位于各个仓储层，配置为在其所在的除最下层外的其余仓储层的料箱货架中取出或放入目标料箱，并在目标料箱的存储位置和升降设备之间搬运所述目标料箱，以及，在其所在的最下层的仓储层的提升降设备中取出或放入目标料箱，并在升降设备和工作站之间搬运所述目标料箱，所述目标料箱在工作站至少用于完成拆零拣选；

所述升降设备，配置为将所述目标料箱在不同的仓储层之间传输。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第二自主移动机器人可替换地配置为，从料箱货架中取出或放入目标料箱，并在不同的仓储层之间搬运所述目标料箱；

所述升降设备可替换地配置为，将承载所述目标料箱的所述第二自主移动机器人在不同的仓储层之间传输。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

输送线，位于最下层的仓储层，配置为两个末端中的一个末端与工作站对接，另一个末端与位于最下层的仓储层的升降设备中的移栽设备对接，在升降设备和工作站之间输送所述目标料箱；

所述第二自主移动机器人可替换地配置为，仅位于除最下层外的其余仓储层，从其所在的仓储层的料箱货架中取出或放入目标料箱，并在料箱货架和升降设备之间搬运所述目标料箱。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

输送线，位于各个仓储层，配置为两个末端中的一个末端与所述升降设备中的移栽设备对接；

所述第二自主移动机器人具体配置为，在其所在的仓储层将所述目标料箱搬运到所述传输线的另一个末端上或从所述传输线的另一个末端上取所述目标料箱。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述移栽设备包括输送线或双向伸缩叉。

6.根据权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，沿竖直方向，每个库存支架组上方至少支撑每层仓储层中的一个料箱货架组。

7.根据权利要求1～6任一项所述的系统，其特征在于，沿竖直方向，每个库存支架组上方至少支撑每层仓储层中的两个料箱货架组。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，每个库存支架组支撑的每层仓储层中的料箱货架组，至少一半结构搭接在该库存支架组。

9.根据权利要求1～8任一项所述的系统，其特征在于，一个所述库存支架组包括至少两排库存支架，每一排包括多个库存支架。

10.根据权利要求1～9任一项所述的系统，其特征在于，一个所述料箱货架组包括至少两排料箱货架，每一排包括多个料箱货架。

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