CN111942790B - 立体仓库的货物进出库及立体仓库之间货物交换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体仓库的货物进出库及立体仓库之间货物交换方法，所述货物入库方法包括：将运输工具中的储物空间与立体仓库对接，其中，所述储物空间和立体仓库具有一个或多个库位单元；驱动移物装置从储物空间中的第一库位单元中搬出入库储物装置，并解除所述入库储物装置与第一库位单元的身份绑定关系，其中，所述储物装置中装置有货物；以及所述移物装置将入库储物装置搬运至立体仓库中的第二库位单元，并建立入库储物装置与第二库位单元的身份绑定关系。本发明在货物进出库时，将两个立体仓库直接门对门、层对层的对接，货物可以在不同层同时搬运货物，效率高，可以在短时间内完成大量货物的入库或出库操作。

Description

立体仓库的货物进出库及立体仓库之间货物交换方法

技术领域

本发明涉及物流技术领域，特别地涉及一种立体仓库的货物进出库及立体仓库之间货物交换方法。

背景技术

在科技和经济的双重推动下，物流业正在从传统物流向现代物流快速转型。在将商品从产地到消费地的移动过程中，涉及到的关于运输、保管、配送等多个环节的物流链向着自动化、信息化、智能化、无人化的方向演进。在物流链中，用于存储货物的仓库是其中重要的一个环节。无论是传统仓库还是现代智能仓库，基本由货架摆放货物，货架与货架之间留有通道用于货物的上架、下架等货物移动。在一些大型仓库中，还分有不同的货物区域，如进库区、出库区和分拣区等。在传统仓库，货物的上架、下架、移动基本通过人工或者人工辅助搬运设备，如叉车，实现。在一些智能仓库中，相较于传统仓库，利用自动化设备实现货物移动的自动化，无人化。

在货物进入仓库时，现有仓库主要是靠叉车等设备或者是人工将货物从运输工具，例如卡车、货车等，卸到货台，然后办理货物入库手续，如对货物进行扫码登记、分拣，然后再由叉车或者AGV等设备将货物运送到仓库内部指定区域存储。

结合目前仓库的结构及其货物进入仓库的操作流程可知，即使是使用自动化搬运设备的智能仓库，仍然需要卸货、登记、分拣，而后再入库的流程。在货物出库时，需要提前将出库货物从货架搬运至出库区等待运输工具。在运输工具到来时，将出库区货物搬运至货台，再搬运到运输工具中。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种立体仓库的货物进出库及立体仓库之间货物交换方法，用以缩短货物出、入库及货物交换的时间，以提高货物出、入库及货物交换的效率。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种立体仓库的货物入库方法，包括以下步骤：

将运输工具中的储物空间与立体仓库对接，其中，所述储物空间和立体仓库具有一个或多个库位单元；

驱动移物装置从储物空间中的第一库位单元中搬出入库储物装置，并解除所述入库储物装置与第一库位单元的身份绑定关系，其中，所述储物装置中装置有货物；以及

驱动移物装置将入库储物装置搬运至立体仓库中的第二库位单元，并建立入库储物装置与第二库位单元的身份绑定关系。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种立体仓库的货物出库方法，包括以下步骤：

将立体仓库和运输工具中的储物空间对接，其中，所述储物空间和立体仓库具有一个或多个库位单元；

驱动移物装置从立体仓库的第三库位单元搬出出库储物装置，并解除所述入库储物装置与第三库位单元的身份绑定关系，其中，所述储物装置中装置有出库货物；以及

驱动移物装置将出库储物装置搬运至运输工具储物空间中的第四库位单元中，并建立出库储物装置与第四库位单元的身份绑定关系。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种立体仓库之间的货物交换方法，包括以下步骤：

对接第一立体仓库和第二立体仓库，其中，所述第一立体仓库和所述第二立体各自包括多个库位单元；

驱动第一移物装置从第一立体仓库的第一库位单元搬出第一储物装置，并解除所述第一储物装置与第一库位单元的身份绑定关系；

驱动第一移物装置将第一储物装置搬运至第二立体仓库的第二库位单元中，并建立第一储物装置与第二库位单元的身份绑定关系；

驱动第一移物装置从第二立体仓库的第三库位单元搬出第二储物装置，并解除所述第二储物装置与第二库位单元的身份绑定关系；以及

驱动第一移物装置将第二储物装置搬运至第一立体仓库的第四库位单元，并建立第二储物装置与第四库位单元的身份绑定关系。

本发明中涉及一种高空间利用率的立体仓库，在货物进出库时，将两个立体仓库直接门对门、层对层的整体或部分对接，货物可以在不同层同时搬运，相比于现有技术中仓库的货物出库与入库，效率非常高，可以在短时间内完成大量货物的搬运操作。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的库位单元的立体结构图；

图2是根据本发明的一个实施例的储物装置放置在库位单元中的状态示意图；

图3A是根据本发明的一个实施例的一种储物装置的示意图；

图3B是根据本发明的另一个实施例另一种储物装置的示意图；

图3C是根据本发明的一个实施例的一种储物装置的底部示意图

图4A是根据本发明的一个实施例的一种储物台的正面立体示意图；

图4B是根据本发明的一个实施例的一种储物台的背面立体示意图；

图5A-5B是根据本发明的一个实施例的AGV停止在库位单元中的状态示意图；

图6A-6B是根据本发明的一个实施例中的一个库位单元中装载有储物装置、并停置一个AGV的状态示意图；

图7是根据本发明另一个实施例的库位单元示意图；

图8是根据本发明另一个实施例的库位单元示意图；

图9是根据本发明一个实施例的库位单元连接示意图；

图10是根据本发明另一个实施例的库位单元连接示意图；

图11A是根据本发明另一个实施例的库位单元局部连接结构示意图；

图11B是与图11A所示结构对应的库位单元局部连接结构示意图；

图11C是基于图11B所示结构另一种库位单元连接结构示意图的放大图；

图12是根据本发明一个实施例的立体仓库示意图；

图13A是根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图；

图13B-13F是根据本发明另一个实施例的立体仓库中货物移动示意图；

图14A是根据本发明一个实施例的具有水平一层的立体仓库示意图；

图14B是根据本发明另一个实施例的具有水平两层的立体仓库示意图；

图15是根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图；

图16是根据本发明另一个实施例的立体仓库管理系统的原理框图；

图17是根据本发明另一个实施例的立体仓库货物存储方法流程示意图；

图18是根据本发明一个实施例的立体仓库与运输工具中的立体仓库的示意图；

图19是根据本发明另一个实施例的立体仓库的仓门打开示意图；

图20是根据本发明一个实施例的对接板示意图；

图21是根据本发明一个实施例的货物入库流程示意图；

图22A-22B是根据本发明一个实施例两个立体仓库门对门对接过程示意图；

图23是根据本发明另一个实施例两个立体仓库门对门对接示意图；

图24是根据本发明又一个实施例两个立体仓库门对门对接的示意图；

图25是根据本发明另一个实施例两个立体仓库对接示意图；

图26是根据本发明一个实施例一个搬运AGV搬运入库储物装置时的流程示意图；

图27是根据本发明一个实施例货物出库流程示意图；

图28是根据本发明一个实施例的立体仓库之间货物交换流程图；

图29是根据本发明一个实施例的将一个储物装置搬运到指定库位单元的流程；以及

图30A-30B是根据本发明一个实施例的无人机与立体仓库对接的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

本发明涉及到一种高空间利用率的立体仓库，所述立体仓库内的大部分空间作为储物空间用于容纳储物装置。所述储物装置例如为储物箱或储物台。在一个实施例中，储物装置包括子、母周转箱，子周转箱为封闭结构，用于放置货物，子周转箱放置在母周转箱内或储物台上。在储物空间上方或者储物空间下方设置容纳移物装置的移物空间，所述移物装置例如为超薄的AGV小车。通过移物装置来移动储物空间的储物装置完成货物的进、出库、库内移动等操作。根据储物空间与移物空间的具体结构设计，可以使所述储物空间与所述移物空间的体积比大于或等于4:1，或者5:1，或者6:1，或者7:1，或者8:1，或者9:1，或者10:1。因而本发明提供的立体仓库对空间的利用远远超过现有技术中的任何一种传统仓库或现代智能仓库。

库位单元实施例一

在一个实施例中，本发明提供了一种标准化、模块化的库位单元，多个库位单元堆叠在一起可以形成一个高空间利用率的立体仓库。

图1为根据本发明一个实施例的标准化、模块化的库位单元的立体结构图。所述库位单元1至少包括一个立方框架，其包括四个立柱111、顶部的四个边框112和底板113。该立方框架的四个立柱111连接有支撑结构，通过该支撑结构来支撑储物装置。在本实施例中，所述支撑结构为支撑块，每个立柱上连接有一个或多个朝向内部的支撑块12。在另一些实施例中，所述支撑结构也可以是连接在所述立柱上朝向所述储物空间的一个扇形结构，其中所述扇形结构的弧度小于或等于90度。

库位单元的立体框架底面为一整块底板113。在其他一些实施例中，根据需要也可将底板113设置成镂空或者编网等形式，从而节约成本。为了能够确定货物在立体空间的分布，每一个库位单元设有身份标签14。如图1所示，身份标签14可以为位于底板113适当位置的电子标签，其中记录有该库位单元的身份信息，如在库内的编号。

库位单元1立方框架内部的空间，从所述支撑块12到立方框架的顶部包括储物空间101，用于容纳储物装置，例如本实施例中的母周转箱2。参见图2，示出了母周转箱2放置在库位单元1中的状态示意图。设置母周转箱2的目的是能够尽可能地利用库位单元的储物空间。由于存储的货物在规格、体积形状等存在各种可能，通过母周转箱2可以有序地集合不同规格、不同体积的货物或者子周转箱。立方框架的四个支撑块12支撑着母周转箱2的底部，可以稳稳地将母周转箱2存放在储物空间101。

在一个实施例中，货物放置子周转箱内(图中未示出)。子周转箱放在母周转箱2中。在一些实施例中，母周转箱2包括第一本体，其尺寸与本实施例中的库位单元1的储物空间101的规格相匹配。如图3A所示，母周转箱2的第一本体20的高度与储物空间101相匹配，第一本体20的顶部开放，用于从顶面取、放子周转箱或货物。在其他一些实施例中，如图3B所示，母周转箱2第一本体20的高度低于储物空间101的高度。在其他一些实施例中，如图4A-4B所示，储物装置为储物台，其第一本体20a的四周设有边沿22a。第一本体20a上有序设置的多种规格的定位槽23a，用于容纳不同规格、不同体积的货物或子周转箱。

在前述三个实施例中，母周转箱2的第一本体20的底部具有搬运结构。如图所示，搬运结构可以为与移物装置的顶起机构相配合的定位结构21，可使移物装置从母周转箱2的第一本体20的底部顶起母周转箱2。在一些实施例中，各个母周转箱2设有身份标签24，如图3C所示。在一个实施例中，身份标签为电子标签，其中记录有该母周转箱2的身份信息，如母周转箱2的编号。

在一些实施例中，从所述支撑块12到立方框架的底部为移物空间102，作为移物装置的行走空间。在一个实施例中，所述移物装置采用AGV3。AGV3在移物空间102内移动。库位单元1的底板113作为移物支撑结构，即为AGV3的行驶面，在如图5A-5B所示，为AGV3停止在所述库位单元1中的状态示意图。在一些实施例中，结合图1，底板113上正交设置有导向槽1131，其为移物引导装置。由于底板113为矩形，为了使AGV3可以无阻碍地在底板11a上移动，正交设置的导向槽1131分别与对应的底边平行。对应导向槽1131，在AGV3底部设有两个与其配合的导向轮31，如图5B所示，用于防止AGV3在行驶过程偏离行驶路线。在本实施例中，底板113上设有一组正交关系的导向槽1131，也可以设置两组或三组，在AGV3底部的对应位置，也设置有对应的导向轮31。

导向槽与导向轮用于强制AGV在行驶过程中始终在该路线而不偏离。根据类似的思路，可在框架底面113上设置凸条，在AGV底面上设置相配合的凹槽，同样可以起到导向的作用。机械的方式成本低，稳定性高，控制系统也更容易实现。

除了以上两种机械式结构外，也可以采用其他的结构来为AGV3导向，例如电磁式、激光式、红外式、超声波式、UWB式、或者光学式结构。本领域普通技术人员可以根据实际需要选用任何一种导向结构，在此则不再赘述。

在一些实施例中，为了移动母周转箱2，在AGV3的顶面设有顶起机构32，在没有移动货物时，所述顶起机构32收缩收纳在AGV3的顶面内。在需要移动货物时，顶起机构32从AGV3的顶面伸出，与母周转箱2底部的定位结构21配合，随着顶起机构32的升高，可以将母周转箱2从支撑块上顶起。

在一些实施例中，AGV3的座体下表面外部设有电子标签读写器(图中未示出)，用以读取库位单元1的身份标签；座体上表面外部设有电子标签读写器(图中未示出)，用以读取母周转箱2的身份标签。

图6A-图6B示出了一个库位单元1中装载有母周转箱2并停置一个AGV3的状态。为了移动母周转箱2，AGV3行驶到移动母周转箱2的下方停下，首先通过顶起机构32将所述母周转箱2顶起，使母周转箱2脱离支撑块12，而后AGV3带动母周转箱2移动。库位单元1中为所述母周转箱2留有一个抬升空间103，可使AGV3从支撑块12顶起母周转箱2，从而脱离支撑块12，便于移动。所述抬升空间103的高度与AGV3的顶起机构抬升的距离相配合，在AGV3的顶起机构32将所述母周转箱2顶起后可以无阻碍地移动即可，因而，因而所述抬升空间103不需要太大，例如，抬升空间103的高度可以小于5cm，或者小于3cm，或者小于1cm。

在本实施例中，用于移动货物的AGV3的厚度决定了移物空间102的大小，而AGV3厚度仅占库位单元1高度的很小的一部分，因而，库位单元1中的大部分空间为储物空间。根据母周转箱2的大小及载重量和AGV3的内部元器件所占空间及其载重量，通过计算可得知，AGV的厚度与库位单元1高度的比可在1/11-1/5，也就是说，一个库位单元1的空间利用率可以达到80％-90％。当移物装置采用其他方式，如磁悬浮等方式时，空间利用率可以达到95％。

库位单元实施例二

如图7所示，为根据本发明另一个实施例的库位单元示意图。在本实施例中，库位单元1b至少包括一个立方框架，立方框架包括四个立柱111b、顶板112b和底板113b。其中，顶板112b上设有导轨1121b，移物装置为可伸缩的机械手3b，其通过悬挂机构31b连接在导轨1121b上，悬挂机构31b既可以360度旋转，转动机械手3b的方向，也可以上下伸缩，用以升降机械手3b。

对应所述库位单元1b，母周转箱2b与前述实施例不同的是，其搬运结构为设置在第一本体四个顶边上的提手21b，其身份标签可设置于第一本体的四个顶边中任何一个上，以便于其上方移物装置的读取。

母周转箱2b放置在底板113b上，悬挂机构31b带动机械手3b沿导轨1121b移动到母周转箱2b的上方，扩张所述机械手3b，使其与提手21b位置相对应，从而抓取母周转箱2b的提手21b，将母周转箱2b抓离底板113b，通过导轨沿x向或y向移动，从而实现水平交叉移动货物。在本实施例中，移物装置所在的移物空间102b在储物空间101b上方，通过设置移物装置的结构，如机械手3b，可以减少其所占的空间，因而，本实施例中的储物空间101b与移物空间102b的比例至少可大于2：1。

库位单元实施例三

如图8所示，为根据本发明另一个实施例的库位单元示意图。在本实施例中，库位单元1c至少包括一个立方框架，立方框架包括四个立柱111c、隔板112c和底板113c。其中，隔板112c连接在立柱111c上半部，与立柱顶端所在的平面形成移物空间102c，隔板112c作为移物支撑结构，其上设有导轨或导向槽，用于为移物装置3c在隔板112c上的运行导向。母周转箱2放置在底板113c上。母周转箱2与移物装置3c具有无接触的连接结构。例如，移物装置3c在需要移动母周转箱2时产生吸力，所述吸力可为抽取真空时产生的吸力，或者为电磁吸力。对应的，母周转箱2的第一本体上设置有吸附装置，可为与移物装置3c对应的真空吸附装置或电磁吸附装置，其受移物装置3c的吸引而离开底板113c，跟随移物装置3c移动，从而在水平方向完成交叉移动货物。在本实施例中，隔板112c和底板113c之间包括抬升空间103c和储物空间101c，隔板112c以上为移物空间102c。抬升空间103c的高度为母周转箱2被吸附时离开底板113c的高度，因而该空间的高度可以很小，如可以为厘米级或毫米级。而移物装置3c的体积不需要很大，所以移物空间102c的高度相对于储物空间101c的高度很小，因而库位单元1c内的空间绝大部分为储物空间101c，储物空间101c可达到整体空间的75％以上。

本发明提供的库位单元为一个模块化、标准化的存储单元，当多个这样的单元堆叠连接在一起时可以得到一个立体仓库。在一些实施例中，相邻的库位单元可以共享立柱。也就是说，立体仓库的立柱可以为左右或者上下相邻的库位单元所共有。在制造立体仓库时，也是同时形成多个库位单位。

在其他一些实施例中，为了扩大立体仓库的灵活性，立体仓库中全部或部分相邻的库位单元可以各自拥有自己的立柱。为了能将这些库位单元连接在一起，本发明提供的库位单元的立体框架在三个维度上分别设置有相应维度的连接结构，用于将不同的库位单元连接在一起。

库位单元连接结构实施例一

图9为一种库位单元连接示意图。在本实施例中，库位单元的立体框架上设有连接孔11a，当两个库位单元1连接在一起时，各自的连接孔11a相通，此时可以利用螺栓配合螺帽(图12中未示出)将两个库位单元1连接在一起。

库位单元连接结构实施例二

如图10所示，为另一种库位单元连接示意图。在本实施例中，在立体框架上的一个立柱或棱边上设置一个以上的凹槽，两个库位单元并列时，两个凹槽相对应，卡扣11b扣合所述在凹槽内，从而将两个库位单元连接在一起。通过在一个库位单元的x、y、z三向设置多个凹槽，可以在三个维度连接其他库位单元，根据需要可以连接任意多个库位单元。

库位单元连接结构实施例三

如图11A-11C所示，为又一种库位单元连接示意图。如图11A所示，在立体框架上的每个立柱或棱边上设置一个以上的凹槽11c，如图11B所示，另一个库位单元设有凸条或凸块11d，当两个相同规格的库位单元并列在一起时，一个库位单元凸条或凸块11d与另一个库位单元凹槽11c相配合插接在一起。另外，为了在插接后两个库位单元的连接更为牢固，如图11C所示，可以在凸块11d末端设置卡勾11e，对应的凹槽11c中设置相应的卡槽(图中未示出)，在凸块凸块11d插入凹槽11c中时，卡勾11e与卡槽相互咬合在一起，因而连接更为牢固。

在以上的库位单元连接结构中，所述连接结构分别设置在三个维度上，因而可以在水平的X两个方向、纵向Y两个方向及Z向两个方向连接其他任意个库位单元1，从而可以得到库位单元数量不同、体积不同的立体仓库。

立体仓库结构实施例一

参见图12，为根据本发明一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，所述立体仓库包括多个水平连接在一起的库位单元1。各个库位单元1可在x方向和y方向前后延伸连接，从而根据实际需要，组成不同规格的立体仓库。当库位单元连接在一起时，其各自的移物空间相互连通，形成一个整体、大的移物空间。由于支撑储物装置的支撑结构伸出长度很小，不会阻碍AGV的移动。从而使AGV可在整体移物空间内在x向和y向自由交叉移动。例如，AGV在其中一个库位单元内，将其储物装置顶起，而后移动到另一个库位单元；在定位后，撤回顶起机构，将储物装置放置在新的库位单元的支撑结构上，从而完成储物装置的移动。

立体仓库结构实施例二

参见图13A，为根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，多个库位单元相互堆叠连接形成一个两层的立体仓库。当然，根据实际需要，也可是三层或以上。为了实现移物装置和储物装置能在不同层之间移动，还包括升降系统4。升降系统4包括支撑立柱41和升降台42。升降台42与所述支撑立柱41配合，在驱动机构的驱动下上升或下降，可以与任一高度的库位单元相对接。其中，升降台42的台面与库位单元底板113的结构相同，当升降台42与库位单元1对接定位后，升降台42的台面组成为移物空间的一部分。

当AGV3需要换层时，升降台42移动到对应层，AGV3移动到升降台42的台面，升降台42再移动到目标层，与目标层的库位单元对接定位后停止，AGV3从升降台42的台面移动到所述目标层。当需要将下层的一个母周转箱2，或者从外部接收的一个母周转箱2送到上层的一个库位单元时。AGV3载着所述储物装置移到升降台42上，如图13B所示。升降台42在驱动机构的驱动下上升，如图13C所示。当到达上层时，升降台42停止上升，并与上层的库位单元对接、定位，如图13D所示。AGV3载着所述母周转箱2向目标库位单元移动，如图13E所示。当到达目标库位单元停止，撤回顶起机构，将母周转箱2放置在目标库位单元的支撑结构上，如图13F所示。

立体仓库结构实施例三

参见图14A-14B，为根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，所述立体仓库包括整体框架，整体框架由多个横梁111c和多个立柱112c交叉连接在一起，从而形成多个储物单元1。所述储物单元1在水平和垂直方向上形成单元阵列。如图14A所示，形成水平一层的立体仓库，如图14B所示，形成两层的立体仓库。储物单元1用以容纳储物装置(图中未示出)，如母周转箱或者储物台。在每个立柱112c上设有支撑结构12，储物装置放置在支撑结构12上。如图中虚线所示，从支撑结构12到储物装置顶部之间的空间构成了储物空间101，从支撑结构12到底板113c之间的空间构成了移物空间102。在储物装置(图中未示出)顶部和横梁111c之间，或者说，在储物装置顶部货物和上层底板113c之间留有一定高度的距离，该空间为抬升空间(图中未示出)。移物装置为了在该移物空间102内带动储物装置一起移动，移物装置移动到储物装置下，利用顶起机构将所述储物装置顶起，而后在移物空间102无阻碍地水平移动。因而，所述抬升空间103的高度根据顶起机构将所述母周转箱2后能否无阻碍地移动为准。例如，该高度可以小于5cm，或者小于3cm，或者小于1cm。

为了实现移物装置在垂直方向的储物单元之间移动，还可以包括升降系统，如图13A中所示的升降系统，具体可参见图13A-13F对应的说明，在此不再赘述。

立体仓库结构实施例四

参见图15，图15为根据本发明又一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，所述立体仓库包括多个储物层和多个移物层(本实施例中示出了两层储物层和两层移物层)，所述储物层和移物层的结构关系可如实施例一至三中的任何一个。与实施例一至三不同的是，本实施例中的移物层的高度、移物层的高度不是全部相同，其中，上层库位单元1a1的高度小于下层库位单元1a2的高度，从而可以使用不同规格的储物装置，从而增加了可以存储货物的规格。在本实施例中，所述立体仓库采用的整体框架，也可以由多个单独的库位单元组合连接成成。

为了完成前述对AGV和升降台的控制，本发明中的立体仓库还包括运动控制系统。如图16所示，为根据本发明一个实施例的立体仓库管理系统的原理框图。立体仓库管理系统包括运动控制系统162和货物管理系统161，其中，立体仓库管理系统可以位于本地，也可以位于云端。运动控制系统162包括用于控制AGV的行走控制模块1621和控制升降系统的升降控制模块1622。其中，行走控制模块1621为AGV的上位控制模块，主要用于对仓库内的多台AGV单机进行任务管理、车辆驱动、路线规划管理、交通管理、通讯管理等功能单元。

其中，所述任务管理功能单元提供AGV单机的执行环境。根据任务优先级和启动时间调度多台AGV的运行；提供对AGV单机的各种操作如启动、停止、取消等。

车辆驱动功能单元负责AGV状态的采集，并向交通管理功能单元发出行走段的允许请求，同时把确认段下发给AGV。

路线规划功能单元根据货物搬运任务的需求，分配调度AGV执行任务，根据AGV行走时间最短原则，计算AGV的最短行走路径，并控制指挥AGV的行走过程。

交通管理功能单元根据AGV运行状态和库内AGV行走路径状况，提供AGV互相自动避让的措施。

通讯管理功能单元提供行走控制模块1621与AGV单机系统164及其他上位机的通信功能。其中，行走控制模块1621与AGV单机系统164之间采用无线通信方式，行走控制模块1621采用轮询方式和多台AGV单机系统164通信；行走控制模块1621与其他上位机、云端系统可采用TCP/IP方式通信。

AGV上设有单机控制系统，收到来自上位系统行走控制模块1621的搬运任务及其指令后，负责AGV单机的导航、导引、路径选择、车辆驱动、转向，装卸操作等功能从而完成搬运任务。

AGV单机可以通过自身装备的电子标读写器读出库位单元的身份标识，并根据所在立体仓库的库位单元的空间分布信息可以确定其中立体仓库内的位置和航向。

AGV单机根据上位系统的指令，通过计算，预先选择即将运行的路径，并将结果报送上位控制系统。或者由上位系统根据其它AGV所在的位置统一调配。AGV单机行走的路径由若干直线段组成。每一段都指明了该段的起始点、终止点(对应为具体的库位单元身份标识)，还可以包括AGV在该段的行驶时间、距离、速度和转向等信息。

AGV单机根据移动路径信息，通过伺服电机、步进电机等位置精密控制电机控制车辆运行。并具有紧急刹车功能，在立体仓库不稳定时，或出现意外时可以及时刹车。

AGV内置重量称量分析系统，AGV根据货物重量决定了实现每段行程的设定速度、加速度需要输出电压电流的大小

为了能够在立体仓库处于不稳定的移动状态时，仍能使移物装置，如本实施例中的AGV，精确地释放储物装置到目标库位，控制系统还包括定位模块，例如，其为设置在每个库位单元底板上传感器，如图1中的四个定位器160。正常行驶状态下，AGV内部的伺服电机可以对AGV精确定位，但是在立体仓库处于不稳定的移动状态时，在通过伺服电机定位后，再通过所述四个定位器160校准AGV的位置，使得AGV即使在晃动的状态下仍然能够精确地定位在预定位置，将储物装置放在正确的位置上。

升降控制模块1622用于控制升降系统的升降台驱动机构163。其中，升降台驱动机构163采用伺服系统，升降控制模块1622根据升降行程发送驱动信息给所述伺服系统，由其带动升降台到达预置位置。其中，在正常状态下，伺服系统可以准确停止在预定位置，然而，由于立体仓库在移动时的不稳定状态导致升降台到达的位置偏离原预定位置。如果升降台偏离了原预定位置，会导致升降台与库位单元的对接状态不好，导致AGV行走困难，甚至损坏AGV。因而，在一个实施例中，在支撑立柱上、每一层与库位单元对接的位置设置一个以上的位置传感器，从而可以使升降台准确停止在预定位置。

另外，升降台内置有重量称量分析系统，根据升降台上装载的货物重量决定了实现每次升降行程设定的速度、加速度所需要的输出电压电流的大小。

货物存储实施例

图17是根据本发明一个实施例的立体仓库货物存储方法的流程示意图，在本实施例中，货物放置在储物装置内。为了以下叙述方便，将储物装置分为母周转箱2和子周转箱7。其中，货物包装在闭合的子周转箱7中。多个子周转箱7有序地放置在母周转箱2内。母周转箱2至少在顶部开放，如图17中所示的结构，或者如图3A、3B或4A中的结构。移物装置，如AGV3搬运母周转箱2到立体仓库内的目标库位单元，搬运过程如图13B-13F所示。在搬运过程中，如果立体仓库处于不稳定的移动状态，则通过底板上的定位160对AGV3精确定位后再释放母周转箱2到目标库位的支撑块上。

当AGV3将母周转箱2搬运到一个库位单元存储时，建立母周转箱2与其库位单元的身份绑定关系，并将该绑定关系发给货物管理系统161。当AGV3将母周转箱2搬离其当前存储的库位单元存储时，解除母周转箱2与其库位单元的身份绑定关系，同将将解绑关系发送给货物管理系统161。因而在本发明的货物管理系统161中记录着每一个母周转箱2与库位单元的对应关系及其变动情况。

在本发明中，立体仓库应用于新型物流系统中，所述物流系统具有不同于现有的物流模式，不再需要各种分拣中心、集散地等，货物在流动运输过程中完成存储、分拣、分流、配送，既节省了建立各级固定仓库、分拣中心、包装货物的物质消耗，也提高了货物的运输效率。本发明中的提供的立体仓库应用于各种运输工具及固定位置仓库中，相对于现有仓库，货物的入库、出库等操作，本发明涉及到的立体仓库多是涉及到两个运输工具，或运输工具与固定位置仓库之间的对接。以下通过具体实施例对两个立体仓库对接时的货物入库、出库或交换进行详细说明。

货物入库流程实施例一

图18是根据本发明一个实施例的固定位置仓库与运输工具中的立体仓库的示意图。在本实施例中，货物在运输时，运输工具内部具有与结构与固定位置仓库相同的立体仓库，并且，两个立体仓库中均具有一个或多个库位单元，为了方便说明，将两个立体仓库分别称为第一、二立体仓库，将其中的库位单元称为第一、二库位单元。本领域普通技术人员应知，这里所述的第一、第二，并不是对立体仓库或库位单元的限制，仅起到区分的作用。例如在以下的说明中，将固定位置仓库称为第一立体仓库100，将运输工具中的立体仓库称为第二立体仓库200；将第一立体仓库100中的库位单元称为第一库位单元10，将第二立体仓库200中的库位单元称为第二库位单元20。在具体流程的说明中，根据流程说明的需要，还可以分别称为第三、第四库位单元，或者反过来，将第一立体仓库中的库位单元称为第一库位单元、而将第二立体仓库中的库位单元称为第二库位单元。

本实施例中的第一立体仓库100和运输工具中的第二立体仓库200内部采用前述立体仓库实施例二的结构。为了方便示出立体仓库的结构，图中未示出运输工具中的交通工具。然而本领域的技术人员可知，交通工具可以采用任何一种结构来承载所述的立体仓库200。的本实施例中的第一立体仓库100中的第一库位单元10和第二立体仓库200中的第二库位单元20具有唯一的身份信息，例如以编号作为身份信息，代表了其在立体仓库中的位置，例如编号11001，代表一层第一列的第一个库位，22001代表二层第二列的第一个库位，34002代表第三层第四列的第二个库位等，还可以在库位单元编号之前加上物流设备编号，以对应该库位单元对应哪个物流设备。所述的物流设备例如为本实施例中的运输工具和固定位置仓库如C0F代表固定位置仓库的编号，从而C0F22001则代表了代号为C0F的固定位置仓库中的一个库位单元。为了便于获取库位单元的身份信息，采用电子标签RFID或二维码作为库位单元的身份标签，其中记录每个库位单元的编号信息。在以下的说明中，以RFID为例进行说明。

本实施例中的每个储物装置，如第一立体仓库100中的第一储物装置120，第二立体仓库200中的第二储物装置220具有唯一身份标签，身份标签中记录了储物装置的编号、其内部货物信息、物流过程中的流通信息、与储物装置绑定的库位单元信息。为了便于获取储物装置的标签信息，以电子标签RFID或二维码的方式记录每个储物装置的身份信息。在以下的说明中，以RFID为例进行说明。

本实施例中的仓库管理系统(简称WMS)位于云端，第一立体仓库100内部设置有通信模块，如网关设备，用于云端WMS和第一立体仓库100内部的AGV130及升降系统140的驱动机构之间的信息、指令等的传递。AGV130内置有单机控制系统和RFID读写器。AGV130通过RFID读写器可以读取库位单元和储物装置的RFID标签，并在储物装置的RFID信息记录或改写库位单元身份信息，绑定储物装置和其当前所在的库位单元的身份。AGV130的单机控制系统通过通信模块与云端WMS无线通信，接收云端WMS的指令，在搬运完储物装置、改写完储物装置的RFID信息后，将其发送给云端WMS。升降系统140的驱动机构接收云端WMS下发的驱动指令，驱动升降台沿着支撑立柱上轨道上升或下降。

所述第一立体仓库100的仓库门105可开在有升降系统一侧，也可以如图19所示的仓门开在没有升降系统的侧面。另外，立体仓库也可以有多个仓库门。例如每一个侧面都可以开设有一个仓门，从而可以同时与多个运输工具对接，进行货物的交换、进出库等操作。

当需要将货物从运输工具搬运到第一立体仓库100内部时，以图18所示的仓库结构为例，将货物搬运进仓库的过程如图21所示，包括以下步骤：

步骤S101，运输工具行驶到第一立体仓库100旁边，双方打开仓门。

步骤S102，将运输工具与第一立体仓库100对接起来。如图18所示，运输工具中的小型第二立体仓库200，其内部的第二库位单元20与第一立体仓库100中的第一库位单元10规格相同。当二者的仓门105、205打开时，在条件允许时，可以将运输工具中的第二立体仓库200与固定第一立体仓库100实现门对门直接对接。例如，通过调整运输工具的角度，使其与固定的第一立体仓库100平行相邻，再调整运输工具中第二立体仓库200的高度和水平，在一个实施例中，通过调整安装在运输工具上的减震气囊，如调整每个气囊的气压大小，可以方便、快捷地调节水平，使第二立体仓库200的仓门205与固定第一立体仓库100中的仓门105完全对接在一起。为了保证对接的牢固性，还可以包括固定或支撑装置。另外，如果固定第一立体仓库100中的仓门105较大，第二立体仓库200的仓门205较小，例如，图18中的立体仓库，第一立体仓库100的仓门105较大，其在打开时，可以展露多列、多层的库位单元。在与运输工具中的小型第二立体仓库200对接时，可以在任意列、任意层对接。

图22A-22B是两个立体仓库门对门对接示意图。其中，两个立体仓库分别位于运输工具91、92上，立体仓库位于车箱底部的X-Y驱动平台910上，车箱侧面912翼门可作为门打开。当两个运输工具91、92调整车身停好后，按先后顺序打开相对的翼门，如图22A所示。然后调整水平和对齐高度、启动X-Y驱动平台，带动整体的立体仓库向侧面滑出，当两个立体仓库对接、定位后停止滑动。

图23是根据本发明另一个实施例两个立体仓库门对门对接示意图。在本实施例中，运输工具后面913作为门打开，从而实现门对门对接。

在另一些实施例中，如果运输工具中的小型第二立体仓库200不能与固定第一立体仓库100直接对接，则采用对接板300连接两个仓门打开后两个仓库的库位单元。如图20所示，对接板300上具有与库位单元底板上导向槽301，当对接板300与仓库中的库位单元对接后，对接板300上的导向槽301与仓库中的库位单元底板上的导向槽相对接，因而，AGV可以通过对接板300在两个仓库之间运行。对接板300可以折叠放置在仓门口，如图19所示，或位于仓门内部。另外，第一立体仓库100的仓门口还包括定位传感器，当对接完成后，定位传感器发送信号给云端WMS，以通知云端WMS对接完成。当然，也可以采用底面如对接板300的管道对接，从而可以在货物进出库时不受天气、气候影响。

图24是根据本发明另一个实施例两个立体仓库对接的示意图。在本实施例中，一个立体仓库位于一个运输工具9b上，另一个位于快递机器人9c的货箱中。运输工具9b中具有升降机构914。通过升降机构914抬起快递机器人9c，在快递机器人9c打开的货箱中的库位单元与运输工具9b中的立体仓库的库位单元对齐后定位对接。

图25是根据本发明另一个实施例两个立体仓库对接的示意图。在本实施例中，一个立体仓库位于一个运输工具9b上，一个立体仓库位于一个运输工具9上。两者的后门913、913b打开后，运输工具9b中具有升降机构914上升，与运输工具9的立体仓库对接，二者中的移物装置，如AGV通过升降机构914上的升降台915来往于两个立体仓库之间搬运货物。

上述各种实施例中两个立体仓库对接完成时触发定位传感器，立体仓库内的本地模块接收到定位传感器信号后，说明已经对接完成，通过通信模块将立体仓库对接完成信息发送给云端WMS。云端WMS向AGV发送运输指令搬运货物。

根据运输工具中第二立体仓库200的入库储物装置数量、对接面的库位单元数量及当前可用AGV的数量确定搬运用的AGV数量。在本实施例中，假设运输工具中只有一个储物装置要存入第一立体仓库100中，因而只需要一个AGV即可。在确定AGV时，首先选择空闲的AGV，在没有空闲的AGV时再中断正在工作的AGV的任务，使其来搬运入库储物装置。

步骤S103，判断两个仓库中是否有可用的AGV，如果有，例如，第二立体仓库200内有可用的AGV230，或者，第一立体仓库100内有可用的AGV130，则在步骤S104中，云端WMS向可用的AGV23或AGV130发送搬运指令。而后执行步骤S108。如果两个仓库中都没有可用的AGV，则在步骤S105确定是否有备用AGV，例如在第一立体仓库100的附近或内部或者是运输工具中配备的备用AGV。如果有备用AGV，则在步骤S106向备用AGV发送搬运指令，而后执行步骤S8。如果也没有备用AGV，则在步骤S107，中断第一立体仓库100中的一个AGV的任务，向其发送搬运指令。

步骤S108，搬运AGV进入到待搬运储物装置220的库位单元20。如果搬运AGV为第一立体仓库100内的AGV130，由于两个仓库门对门的对接后，两个仓库的库位单元的底板相互对接、相通，因而，AGV130可以行驶到第二立体仓库200内的库位单元20中。

步骤S109，搬运AGV顶起所述储物装置220，并读取储物装置220的RFID信息，将其中的绑定的库位单元编号修改为运输状态，并将储物装置220的RFID信息发送到云端WMS。

步骤S110，搬运AGV顶着储物装置220进入到第一立体仓库100中的一个库位单元。由于本次仅有一个储物装置入库，因而将其运入第一立体仓库100中的任意一个空闲库位单元即可。如果有多个储物装置入库，需要根据储物装置数量，确定储物装置的放置位置和顺序，例如，先搬运的储物装置放入远离仓门105的库位单元，将靠近仓门105的库位单元留给后续入库的储物装置。如果有多个搬运AGV，多个入库的储物装置，云端还会计算AGV搬运时的行走路线、相互配合方式，得到搬运耗时最短的搬运方案，按照所述方案支配多个AGV完成多个储物装置的入库任务。

步骤S111，搬运AGV读取所述库位单元的RFID信息，获取编号。

步骤S112，搬运AGV将储物装置220释放到所述库位单元时，并将所述库位单元的编号写入到储物装置220的RFID信息中，完成储物装置220与所述库位单元的绑定，并将改写事的储物装置220的RFID信息发送到云端WMS。

步骤S113，判断所述搬运AGV是否是第一立体仓库100库内的AGV，如果是，则在步骤S114，等待接受新的任务。如果不是，则在步骤S115，判断所述搬运AGV是否是备用AGV，如果是，则在步骤S116，返回原位置。如果不是，说明该搬运AGV是运输工具内的AGV，则在步骤S117返回运输工具。

步骤S118，关闭双方仓门，完成货物入库。如果有对接板，则先收回对接板，再关闭仓门。

从上述流程可见，入库时的搬运AGV可以根据当前状况灵活选择，最终的目的是能够尽快完成货物入库，在实现这一目的时尽量不干扰当前其他任务的进行。

货物入库流程实施例二

当有多个储物装置需要入库时，还包括确定可以用来搬运的搬运AGV数量的步骤。即云端WMS根据两个立体仓库当前的任务量，确定可以用来搬运的搬运AGV数量。其中，立体仓库内的AGV在没有货物出入库的时候，其任务为配合分拣机器人对库内的货物进行相应级别的分拣。具体地，云端WMS根据下一次出库时的货物流向，控制立体仓库内的AGV和分拣机器人分拣出下一次出库的货物。AGV将目标储物装置搬运到分拣机器人处，由分拣机器人分拣。在分拣完成后，AGV分拣好下一次出库的储物装置搬运到仓门附近区域或指定区域。

对于运输工具而言，当运输工具在与第一立体仓库100对接完成货物传递后，需要到下一个立体仓库传递货物，其内部的AGV和分拣机器人需要分拣好下一次需要传递的货物。

云端WMS根据第一立体仓库100下一次任务的执行时间(如出库时间)、为该次出库需要的分拣时间，确定本次搬运可用的AGV数据。同理，云端WMS根据运输工具的第二立体仓库200到下一个立体仓库传递时的路上运输时间、为准备传递货物的分拣时间，确定本次搬运可能的AGV数据。

另外，通常在固定立体仓库还储备有备用AGV，以防由于各个立体仓库的任务量过多，而无法完成快速传递货物。因而，在统计可用AGV时也可包括所述备用AGV，从而得到总的可用AGV数量。

在确定了可用AGV数量后，云端WMS根据当前入库量、仓门开放后对接面对应的库位单元数量，可用的搬运AGV数量以确定单次最大搬运量，以便可以以最大效率完成货物入库。如图18所示，当第一立体仓库100与第二立体仓库200采用门对门对接时，对接面有上下两层、左右两列的库位单元，因而，根据对接面的库位单元数量，单次可以搬运4个入库储物装置。再结合本次的总入库量和可用AGV数量，例如当前总入库量为10个，第一立体仓库100有4个AGV、运输工具的第二立体仓库200中有2个AGV，因而总共有6个可用AGV，因而，单次最大搬运量可以为4个入库储物装置。

在搬运开始之前，云端WMS将第二立体仓库200中需要搬运进第一立体仓库100中的入库储物装置清单发送给每一个可用AGV。入库储物装置清单中记录有每一个入库储物装置的身份信息及其状态。如下表1所示：

表1：入库储物装置清单

身份标记	状态	货物的合计重量
			A-100-201-300001	N(未搬运)	xxxg
A-100-201-300002	Moving(移动中)	xxxxg
			A-100-201-300003	Y(已搬运)	xxxg
……	……	……

每个搬运AGV内部存储有入库储物装置清单。AGV进入储物空间时，根据所述入库储物装置清单识别要搬出的入库储物装置，并在搬运完一个入库储物装置时，发送消息给云端WMS，云端WMS更新每一个可用AGV中的入库储物装置清单。

如图26所示，为根据本发明一个实施例一个搬运AGV搬运入库储物装置时的流程示意图；

步骤S210，云端WMS向搬运AGV发送入库储物装置清单。

步骤S200，所述搬运AGV收到所述入库储物装置清单存储在本地，并根据云端WMS发送来的更新消息更新、维护所述入库储物装置清单。

步骤S201，所述搬运AGV进入储物空间。所述搬运AGV可以是第一立体仓库100中的AGV130，也可以是第二立体仓库200中的AGV230，或备用AGV。

步骤S202，所述搬运AGV读取其遇到的一个储物装置220的身份标签，从中得到储物装置220的身份信息。

步骤S203，判断储物装置220在入库储物装置清单中及其状态是否为未搬运，如果在，且是未搬运，则执行步骤S204。如果不在，则返回步骤S202读取另一个储物装置的身份标签。

在步骤S204顶起储物装置220，并改写储物装置220标签信息中的库位单元的信息为移动状态，即将储物装置220与其当前所述的第二库位单元的绑定关系解除。

步骤S205，搬运AGV将修改后的储物装置220身份标签信息发送回云端WMS，即将解绑消息发送给云端WMS。

步骤S211，云端WMS记录该入库储物装置的当前状态，并更新入库储物装置清单。

步骤S212，云端WMS将更新后的入库储物装置清单发送给所有可用的AGV。

步骤S206，所述搬运AGV顶着所述储物装置220返回第一立体仓库100，将其放置在一个第一库位单元。

步骤S207，所述搬运AGV将所述第一库位单元的身份信息写入所述储物装置220的身份标签信息中，绑定所述储物装置220和所述第一库位单元。

步骤S208，所述搬运AGV将绑定后的所述储物装置220的身份标签信息发送给云端WMS。

步骤S213，云端WMS记录所述储物装置220的新的绑定关系，并更新入库储物装置清单。

步骤S214，云端WMS将更新后的入库储物装置清单发送给所有可用的AGV。

从上述过程可见，在入库过程中，所有搬运AGV中时刻维护一个不断变化、记录入库储物装置状态的入库储物装置清单，从而可以保证每一个搬运AGV能够找到正确的入库储物装置。

关于入库储物装置所放入的第二库位单元在第一立体仓库100中的位置，通常，在云端WMS的控制下，第一立体仓库100靠近仓门，用来接收货物的地方保持空闲状态，以便能够快速地接收入库储物装置。在一个实施例中，搬运AGV随机将入库储物装置放置在空闲区域的最里端，以空出外端的区域给后入库的储物装置。例如，当一个搬运AGV进入第一立体仓库100后，查询其当前位置的四周是否有空闲库位单元，当前方库位单元已有储物装置时，向左或向右移动，将入库储物装置放置到当前方向的尽头。然后再返回运输工具的第二立体仓库200搬运下一个入库储物装置。每一个搬运AGV可以都按照同一个放置原则放置入库储物装置。

在另一个实施例中，云端WMS可根据本次入库储物装置的数量、第一立体仓库100中空闲库位单元的位置和数量划分出一个入库区域给本次入库操作。搬运AGV将入库储物装置顺次放置在入库区域的库位单元即可。

货物出库流程实施例

本发明还提供了有货物要出库时的流程。如图27所示。当运输工具到达时，

步骤S300，运输工具行驶到第一立体仓库100旁边，双方打开仓门。

步骤S301，将运输工具与第一立体仓库100对接起来。与入库时的对接相同，可以采用门对门对接，也可以采用一块或多块对接板、对接管道对接。

步骤S302，确定可用的AGV。

步骤S303，搬运AGV搬运出库储物装置120，并解除出库储物装置与当前第一库位单元10的绑定关系。将解除绑定消息发送给云端WMS。

步骤S304，搬运AGV将出库储物装置搬运到运输工具中的第二立体仓库200中的一个第二库位单元20。

步骤S305，建立出库储物装置与第二库位单元20的绑定关系，并发送给云端WMS。

出库流程及相关细节与入库流程相似，在此不再重复说明。

当两个立体仓库之间需要交换货物时，例如，需要将第一立体仓库中的一部分货物搬运到第二立体仓库中，同时需要将第二立体仓库中的一部分货物搬运到第一立体仓库中，包括了前述入库和出库流程，并且入库和出库流程在同时进行。在本实施例中，云端WMS维护两张表：入库清单和出库清单。通过计算确定出可用的AGV后，将所述两张表发送给可用AGV。驱动两个库中的可用AGV，将本库的出库储物装置搬运到对方，再从对方搬运回入库储物装置，在搬运过程中云端WMS实时维护两张表。

为了提高货物交换效率，可对货物在库中的位置、交换过程中AGV的搬运路线进行规划。

立体仓库之间货物交换流程实施例一

图28是根据本发明一个实施例的立体仓库之间货物交换流程图。在本实施例中，两个立体仓库将各自仓门附近区域分为出库区和入库区，云端WMS保存并维护对应的出库位清单和入库位清单。在本实施例中，第一立体仓库100和第二立体仓库中的AGV的搬运过程相同，在此以一个第一立体仓库100中的一个第一AGV为例进行说明，其中，将第一立体仓库100中的出库储物装置称为第一储物装置，将第二立体仓库200中的出库储物装置称为第二储物装置。

步骤S400，云端WMS将第一、二库储物装置清单和出、入库位清单发送给所有的可用AGV。

步骤S401，每个可用AGV存储并维护上述多个清单。

步骤S402，第一AGV将第一立体仓库100中的一个第一储物装置搬运至第二立体仓库。还包括解绑第一储物装置与原第一库位单元的绑定关系，并将其发送至云端WMS，云端WMS更改该第一储物装置在第一储物装置清单中的状态为移动状态。并采用该更新信息更新所有AGV中的第一储物装置清单。

步骤S403，第一AGV识别第二立体仓库的第二入库区，例如，读取库内空闲库位单元的身份标签，对比本地保存的第二立体仓库的第二入库库位清单，从而找到第二入库区。

步骤S404，将第一储物装置放置入第二入库区中的一个第二库位单元，同时绑定第一储物装置和所述第二库位单元的身份关系，并发送给云端WMS。云端WMS根据该信息更新第一储物装置清单、第二入库库位清单，并采用更新后的消息更新所有AGV本地的清单。

步骤S405，第一AGV判断是否还有第二储物装置没有搬运，如果有，则执行步骤S407，如果第二储物装置已经搬运完，则在步骤S406返回第一立体仓库。

步骤S407，识别出第二出库区。

步骤S408，第一AGV从第二出库区搬运第二储物装置至第一立体仓库的第一入库区。在将第二储物装置搬离第二库位单元时，解绑第二储物装置与第二库位单元的绑定关系，在将第二储物装置放置到第一入库区的第一库位单元时，绑定第二储物装置和第一库位单元的身份关系。云端WMS更新这些解绑与绑定关系带来的变化信息，并更新所有AGV中的多个清单。

步骤S409，第一AGV判断是否还有第一储物装置没有搬运完，如果有，则返回步骤S402，如果第一储物装置已经搬运完，则结束货物交换流程。

在本实施例中，通过划分出入库区和出库区，可以使AGV在搬运、放置储物装置时目标清晰。

立体仓库之间货物交换流程实施例二

图29是根据本发明另一个实施例将一个储物装置搬运到指定库位单元的流程。在本实施例中，云端WMS根据当前第一、二储物装置和第一、二库位单元的位置，为每一个可用AGV实时确定其取的储物装置和要放置的库位单元。因而，在本实施例中，云端WMS实时维护第一、二库储物装置清单和出、入库位清单，并根据当前两个库的出、入库情况，首先向每一个AGV发送要搬运的储物装置身份信息，在AGV从第一立体仓库搬运着该储物装置到达第二立体仓库库时，云端WMS根据当前第一立体仓库的库位单元及搬运繁忙情况，确定其要放置的库位单元，并将该库位单元身份信息发送给AGV，AGV按照指定的库位单元身份信息，将该储物装置放到指定库位单元。为了避免过多重复说明，在以下说明中省略了储物装置与库位单元的身份关系的解绑与绑定，以及对清单的更新步骤。本实施例中将一个储物装置搬运到指定库位单元的流程包括以下步骤：

步骤501，云端WMS向第一立体仓库中的一个第一AGV发送要搬运的第一储物装置身份信息。其中，所述第一储物装置应是与第一AGV距离最近的一个储物装置。

步骤502，第一AGV根据收到的消息，搬运第一储物装置到第二立体仓库。

步骤503，云端WMS根据当前第二库位单元的状态及搬运状况，确定可放置的第二库位单元，并将该第二库位单元信息发送给的所述第一AGV。

步骤504，所述第一AGV按照接收到的第二库位单元信息，将第一储物装置放置到指定第二库位单元。

重复上述步骤直至搬运完所有的储物装置。

在以上的各个实施例中，所述立体仓库可以有一个或多个仓门，既可以作为出库口，也可以作为入库口，并且，一个立体仓库可以同时与多个运输工具对接，同时进行出、入库、交换流程。

在以上的各个实施例中，采用的是云端WMS，但本领域的普通技术人员应知，WMS也可以位于本地，即每一个立体仓库中都可以包括一个本地管理系统，其可以通过通信模块相互交换数据、消息等。同样可以完成上述各个实施例中的流程。

小型无人机时的货物出、入库、交换实施例

图30A-30B是根据本发明一个实施例的运输工具为小型无人机时，与立体仓库对接示意图。在本实施例中，如图30A，立体仓库100除了仓门105外，在其顶部还设有无人机接口106，该接口对应一个或多个库位单元。如图30B，立体仓库200顶部开设有无人机接口206。以图30A为例，小型无人机要将子周转箱7放入到立体仓库100中时，立体仓库100打开接口处的盖板，露出其下对应的库位单元。小型无人机可以悬停在该接口上方，或者是通过支架支在接口周边定位槽107从而停在接口上方。定好位置好，小型无人机通过机械手爪等将子周转箱放入接口处的库位单元，同时解除子周转箱与无人机的身份绑定关系。如果是要将立体仓库100中的货物转给小型无人机，则将需要小型无人机运载的子周转箱放置在所述接口处的库位单元，由小型无人机通过RFID读写器等识别出所述子周转箱，通过机械手爪等将其抓起拿走，同时解除子周转箱与库位单元的身份绑定关系，并建立其与无人机的身份绑定关系。

大型无人机时的货物出、入库、交换实施例

大型无人机中具有与立体仓库相类似的储物空间，其包括升降机。与地面、或其他运输工具上的立体仓库的对接包括两种方式。

其一，通过图30中的无人机接口106进行对接。例如，大型无人机悬停在该接口上方，或者是通过支架支在接口周边定位槽107从而停在接口上方。定好位置后，大型无人机放下升降机与接口对接，从而完成货物的出、入库及交换。

其二，大型无人机悬停或落在立体仓库侧面的地面上，通过对接板或对接管道与立体仓库对接，从而完成货物的出、入库及交换。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (18)

1.一种立体仓库的货物入库方法，包括：

将运输工具中的储物空间与立体仓库对接，其中，所述储物空间和立体仓库具有一个或多个库位单元；

驱动移物装置从储物空间中的第一库位单元中搬出入库储物装置，并解除所述入库储物装置与第一库位单元的身份绑定关系，其中，所述储物装置中装置有货物；以及

驱动移物装置将入库储物装置搬运至立体仓库中的第二库位单元，并建立入库储物装置与第二库位单元的身份绑定关系；

其中至少根据入库储物装置数量、对接面的库位单元数量、及当前可用移物装置的数量确定单次最大搬运量；

其中，所述库位单元具有唯一身份标签，记录库位单元的编号信息；所述储物装置包括母周转箱，所述母周转箱具有唯一身份标签，身份标签中记录了储物装置的编号、其内部货物信息、物流过程中的流通信息、与储物装置绑定的所述库位单元的编号信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：将立体仓库的一个或多个库位单元和运输工具中的储物空间的一个或多个库位单元直接对接。

3.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：利用对接板或对接管道将立体仓库的一个或多个库位单元和运输工具中的储物空间的一个或多个库位单元对接起来。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述对接板或对接管道上具有移物装置的导向结构。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述对接板或对接管道上的导向结构与库位单元中导向结构相同。

6.根据权利要求1所述的方法，其中对接后的运输工具中的储物空间的第一库位单元与立体仓库的第二库位单元位于相同或不同的库层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中当运输工具为无人机时，无人机定位悬停在所述立体仓库的无人机接口上方，通过抓手或升降机与立体仓库对接。

8.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：根据立体仓库和运输工具中的储物空间中的当前任务量确定可用的移物装置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中进一步包括：可用的移物装置隶属于立体仓库或运输工具；或者所述移物装置为备用移物装置。

10.根据权利要求1所述的方法，其中当可用移物装置数量为一个以上时，多个移物装置协同搬运入库储物装置。

11.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：向可用所述移物装置发送入库储物装置清单，并实时更新所述入库储物装置清单。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述移物装置进入储物空间时，根据所述入库储物装置清单识别要搬出的入库储物装置。

13.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：根据入库储物装置的数量、立体仓库中空闲库位单元的位置和数量确定多个第二库位单元。

14.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：在入库之前，获取入库储物装置数量；以及根据入库储物装置数量，在立体仓库仓门区域清出大于或等于入库储物装置数量的多个第二库位单元。

15.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括：在入库之前，将入库储物装置搬运到运输工具中的储物空间仓门区域。

16.根据权利要求1所述的方法，其中进一步地，所述入库储物装置具有身份标签，所述移物装置具有标签读写器；解除所述入库储物装置与第一库位单元的身份绑定关系的步骤进一步包括：读取入库储物装置的身份标签，修改标签信息中的库位单元的身份信息。

17.根据权利要求16所述的方法，其中进一步地，在将所述入库储物装置搬离运输工具储物空间中的第一库位单元时，将入库储物装置标签信息中的库位单元的身份信息修改为移动状态；在将所述入库储物装置搬运至立体仓库中的第二库位单元之后，将入库储物装置标签信息中的库位单元的身份信息修改为第二库位单元的身份信息。

18.一种立体仓库的货物出库方法，包括：

将立体仓库和运输工具中的储物空间对接，其中，所述储物空间和立体仓库具有一个或多个库位单元；

驱动移物装置从立体仓库的第三库位单元搬出出库储物装置，并解除所述出库储物装置与第三库位单元的身份绑定关系，其中，所述储物装置中装置有出库货物；以及

驱动移物装置将出库储物装置搬运至运输工具储物空间中的第四库位单元中，并建立出库储物装置与第四库位单元的身份绑定关系；

其中，至少根据出库储物装置数量、对接面的库位单元数量、及当前可用移物装置的数量确定单次最大搬运量；

其中，所述库位单元具有唯一身份标签，记录库位单元的编号信息；所述储物装置包括母周转箱，所述母周转箱具有唯一身份标签，身份标签中记录了储物装置的编号、其内部货物信息、物流过程中的流通信息、与储物装置绑定的所述库位单元的编号信息。

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