CN112499076A - 用于仓库中物品托盘的自动压缩的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

所描述的示例可以使得能够合并仓库中的物品的托盘。示例方法包括接收包括仓库中的托盘位置和布置在托盘上的物品的库存的实时物品信息；基于实时物品信息，识别一组托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品类型；接收实时机器人信息，并根据实时物品和机器人信息确定将一组托盘上的物品压缩到单个托盘的时间量和作为压缩物品的结果将变为空的托盘的数量；并且，基于小于阈值时间的时间量和超过托盘的阈值数量的托盘的数量，使机器人设备将物品压缩到单个托盘。

Description

用于仓库中物品托盘的自动压缩的方法和设备
本申请是申请日为2017年7月11日、申请号为201780030628.8、发明名称为“用于仓库中物品托盘的自动压缩的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
仓库可以用于由各种不同类型的商业实体(包括制造商、批发商和运输企业)储存商品。示例性存储的商品可包括原材料、零件或部件、包装材料和成品。在某些情况下，仓库可以配备装载平台，以允许货物装载到运货卡车或其他类型的车辆上或从其卸载。仓库还可以使用多排托盘架来允许托盘的储存-即包含物品的堆叠的扁平运输结构，例如盒子中包含的货物。此外，仓库可以具有用于提升和移动货物或物品托盘的机器或车辆，例如起重机和叉车。可以使用人工操作员来操作机器、车辆和其他设备。在一些情况下，一个或多个机器或车辆可以是由计算机控制系统引导的机器人设备。
发明内容
在一个方面，本申请描述了一种方法。该方法可以涉及在仓库控制系统(WCS)处接收实时物品信息，该实时物品信息包括位于仓库中的托盘的实时位置以及布置在托盘上的物品的实时库存，其中物品的实时库存包括每个托盘的内容。该方法还可以涉及，基于实时物品信息，识别一组两个或更多个托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品类型。该方法还可以涉及在WCS接收实时机器人信息。该方法还可以进一步涉及，基于实时物品信息和实时机器人信息，确定由多个机器人设备将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的时间量。该方法还可以进一步涉及，基于实时物品信息和实时机器人信息，确定作为将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的结果将变为空的托盘的数量。该方法还可以进一步涉及基于所述时间量小于阈值时间量并且进一步基于将变为空的托盘的数量大于托盘的阈值数量，由WCS使得多个机器人设备的一个或多个将该组托盘上的物品压缩到单个托盘。
在另一方面，本申请描述了一种系统。该系统可以包括仓库中的多个机器人设备、至少一个处理器、以及包括可由该至少一个处理器执行以使系统执行操作的指令的数据储存器。该操作可以包括接收包括位于仓库中的托盘的实时位置和布置在托盘上的物品的实时库存的实时物品信息，其中物品的实时库存包括每个托盘的内容。所述操作还可以包括：基于所述实时物品信息，识别一组两个或更多个托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品类型。操作还可以包括接收实时机器人信息。操作还可以进一步包括，基于实时物品信息和实时机器人信息，确定由多个机器人设备将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的时间量。该操作还可以进一步包括，基于实时物品信息和实时机器人信息，确定作为将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的结果将变为空的托盘的数量。操作还可以进一步包括基于所述时间量小于阈值时间量并且进一步基于将变为空的托盘的数量大于托盘的阈值数量，使得多个机器人设备的一个或多个将该组托盘上的物品压缩到单个托盘。
在又一方面，本申请描述了一种其上存储有程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述程序指令在由包括至少一个处理器的计算系统执行时使得计算系统执行操作。该操作可以包括接收包括位于仓库中的托盘的实时位置和布置在托盘上的物品的实时库存的实时物品信息，其中物品的实时库存包括每个托盘的内容。所述操作还可以包括：基于所述实时物品信息，识别一组两个或更多个托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品类型。操作还可以包括接收实时机器人信息。操作还可以进一步包括，基于实时物品信息和实时机器人信息，确定由多个机器人设备将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的时间量。该操作还可以进一步包括，基于实时物品信息和实时机器人信息，确定作为将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的结果将变为空的托盘的数量。操作还可以进一步包括基于所述时间量小于阈值时间量并且进一步基于将变为空的托盘的数量大于托盘的阈值数量，使得多个机器人设备的一个或多个将该组托盘上的物品压缩到单个托盘。
在又一方面，提供了一种系统，其包括用于接收实时物品信息的装置，该实时物品信息包括位于仓库中的托盘的实时位置以及布置在托盘上的物品的实时库存，其中物品的时间库存包括每个托盘的内容。该系统还可包括用于基于实时物品信息识别一组两个或更多个托盘的装置，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品类型。该系统还可以包括用于接收实时机器人信息的装置。该系统还可以进一步包括用于基于实时物品信息和实时机器人信息确定由多个机器人设备将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的时间量的装置。该系统还可以进一步包括用于基于实时物品信息和实时机器人信息确定作为将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的结果将变为空的托盘的数量的装置。该系统还可以进一步包括用于基于所述时间量小于阈值时间量并且进一步基于将变为空的托盘的数量大于托盘的阈值数量、使得多个机器人设备的一个或多个将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的装置。
前述发明内容仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了上面描述的说明性方面、实现和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实现和特征将变得显而易见。
附图说明
图1描绘了根据本文描述的至少一些实施方式的示例仓库。
图2是示出根据本文描述的至少一些实施方式的示例计算系统的部件的简化框图。
图3是根据本文描述的至少一些实施方式的示例方法的流程图。
图4A、4B和4C示出了根据本文描述的至少一些实施方式的仓库中的机器人设备的示例操作。
具体实施方式
本文描述了示例性方法和系统。应当理解，词语“示例”、“示例性”和“说明性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例”、“示例性”或“说明性”的任何实现或特征不一定被解释为比其他实现或特征更优选或更具优势。这里描述的示例实现不意味着限制。容易理解的是，如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些都是在此明确设想的。另外，在本公开中，除非另有说明和/或除非特定上下文另有明确规定，否则术语“一”或“一个”表示至少一个，并且术语“该”表示至少一个。
如本文所使用的，术语“仓库”可以指任何物理环境，其中物品或物品的托盘可以由机器人设备操纵、处理和/或存储。在一些示例中，仓库可以是单个物理建筑物或结构。在其他示例中，可以在对象处理之前或期间将一些固定部件安装或以其他方式定位在环境内。在另外的示例中，仓库可以包括多个单独的物理结构，和/或还可以包括未被物理结构覆盖的物理空间。
示例仓库可以包括同类或异类机器人设备组和配置成管理机器人设备的控制系统。这组机器人设备可以在自主仓库环境中独立存在而无需人工操作员，或者可以在协作仓库环境中与人类操作员(例如，人力驱动设备，例如叉车)共同定位。在仓库的环境中，这种控制系统可以称为仓库控制系统(WCS)。仓库还可以包括布置在托盘上的各种物品(例如，产品)，并且托盘可以布置在仓库中的各种位置。例如，托盘可以直接定位在仓库的地板上，堆叠在其他托盘上，放置在托盘架中，和/或存储在装运容器中。当每个托盘到达仓库时，WCS可以利用所有可用信息来确定存储托盘的最合适位置。
一组机器人设备可以在仓库设置中用于许多不同的应用。一种可能的应用包括订单履行(例如，针对个人客户)，其中可以打开盒子并且可以将来自盒子的单个物品放入箱子内的包装中以履行单独的订单。另一种可能的应用包括分配(例如，到商店或其他仓库)，其中可以构造混合托盘，其包含要运送到商店的不同类型的物品(即，产品类型)的组。另一种可能的应用包括交叉配货，其可以包括在装运容器之间运输而不存储任何东西(例如，物品可以从四个40英尺的拖车移动并装载到三个较轻的拖拉机拖车中，并且还可以是托盘化的)。许多其他应用也是可能的。
作为一般事项，仓库中的日常操作，例如关于物品托盘的操作，可取决于各种因素。这些因素可能包括仓库中的活动历史、托盘位置的历史记录、某些物品的需求历史、仓库收到的物品的趋势、仓库运出的物品的趋势、收到的物品订单、在仓库中的预测活动、对某些物品的预测需求、要在仓库接收的预测物品、要从仓库运出的预测物品、业务目标(例如，当天交货等促销要约)、以及人和/或机器人资源可用性以安排托盘、以及许多其他可能性。WCS可以被配置为在机器学习中使用这些和其他因素以促进仓库的改进管理。
本文提供了用于自动合并-或“压缩”-仓库中的物品的托盘的示例方法和系统。根据示例方法，WCS可以接收、确定或以其他方式访问包括仓库中物品的托盘的实时位置的实时物品信息、仓库中物品的实时库存，以及每个托盘的实时内容(例如，哪些物品在托盘上)。WCS可以使用上面讨论的这种信息来识别仓库中的一组两个或更多个托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品。通过这种方式，WCS可以有效地定位它们上面没有很多物品但占用仓库中的空间的托盘，然后选择它们作为压缩的候选。举例来说，WCS可以定位(i)其上仅具有两个电视盒的第一托盘，(ii)其上具有一个电视盒的第二托盘，以及(iii)在上面具有六个电视盒的第三托盘。但相比之下，在这个例子中，仓库中的平均托盘(在仓库中的所有托盘中，或者在具有不同特征的较小组托盘中)可以被配置为携带多达十箱电视产品(例如，55英寸LED电视机)。换句话说，平均托盘可具有10的容量。通过整合这三个托盘，将产生一个由九个电视盒组成的托盘，从而消除了仓库中的两个托盘。
作为一般事项，在确定是否、何时以及如何压缩该组托盘时，WCS可以进行各种考虑。作为示例，WCS可以确定压缩所识别的该组托盘所需的资源，例如机器人设备压缩该组托盘所花费的时间。如果WCS确定资源满足某些标准，则WCS可以指示机器人设备压缩该组托盘。如果不是，则WCS可以不向机器人设备指示该组托盘，直到WCS确定资源满足特定标准。作为另一个例子，WCS可能不会指示机器人设备压缩该组托盘，除非作为压缩的结果特定阈值数量的托盘将变空，从而在仓库中为更完整的物品的托盘腾出更多空间。
为了促进WCS确定可用机器人资源，WCS可以接收、确定或以其他方式访问与仓库中的机器人活动有关的实时机器人信息。特别地，实时机器人信息可以包括机器人设备的实时位置、正在进行和/或待完成的机器人任务的实时任务进度更新、任务调度以及机器人设备执行各种任务所花费的时间的相应的固定测量、以及其他可能的信息。然后，WCS可以至少使用实时机器人信息来确定机器人设备压缩该组托盘所需的时间。如果时间量小于阈值时间量，则WCS可以指示机器人设备压缩该组托盘。
仓库中动态且自动地压缩托盘可提供各种工业和商业优势。例如，WCS和机器人设备的使用可以大大减少或消除在压缩仓库中的托盘时人工的需要。作为另一个例子，随着物品需求随时间变化，WCS可以选择压缩(或不压缩)该组托盘以最好地反映各个时间点的当前需求，或者可以主动改变托盘的布局以最好地反映预测未来时间点的需求。例如，当物品销售不畅时，可能需要压缩这些物品的托盘，以便为销售良好的物品腾出更多空间。作为又一示例，随着仓库中的可用空间增加和减少，WCS可以平衡可用空间的考虑与其他考虑因素，例如需求、对物品的访问的容易性等，以便根据这些考虑确定应该压缩哪些托盘以最好地利用仓库中的可用空间。其他例子也是可能的。
应当注意，在替代实施方式中，与仓库相关联的一个或多个计算实体(诸如WCS和/或其他计算系统)可以以比实时更少的频率收集、更新、处理和/或提供由WCS接收的物品信息和/或机器人信息。
现在将详细参考各种实施方式，其示例在附图中示出。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开和所描述的实现的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、部件和电路，以免不必要地模糊实现的各方面。
现在参考附图，图1描绘了根据本文描述的至少一些实施方式的示例仓库100。仓库100包括各种类型的机器人设备，其可被控制以协作以执行与仓库内的物品、托盘等的处理相关的任务。出于说明目的，此处示出了某些示例类型和数量的不同机器人设备，但是仓库可以使用更多或更少的机器人设备，可以省略这里示出的某些类型，并且还可以包括未明确示出的其他类型的机器人设备。
图1中所示的一种示例类型的机器人设备是自动叉车102、具有叉式升降机的移动装置，其可用于运输箱子的托盘和/或提升箱子的托盘(例如，用于将托盘放在架子上存放)。所示的另一示例类型的机器人设备是自主导引车(AGV)104，其可以是具有轮子的相对小的移动设备，可用于将单个物品或其他物体从仓库内的一个位置运输到另一个位置。另一示例类型的机器人设备是机器人卡车装载机/卸载机106、具有机器人操纵器的移动设备以及诸如传感器的其他部件，以便于将物品和/或托盘装载和/或卸载到卡车或其他车辆上和/或下。例如，机器人卡车卸载机106可用于将托盘或单个物品装载到运送卡车108上，该运送卡车108位于仓库的装运台110处。在一些示例中，递送卡车108的移动(例如，将包裹递送到另一仓库)也可以与仓库中的机器人设备协调。
也可以包括或代替除此处所示的移动设备之外的其他类型的移动设备。在一些示例中，除了地面上的轮子之外，一个或多个机器人设备可以使用不同的运输模式。例如，一个或多个机器人设备可以是机载的(例如，四轴飞行器)，并且可以用于诸如移动物体或收集环境的传感器数据的任务。
本文描述的任何机器人设备可包括一个或多个传感器，诸如力传感器、接近传感器、负载传感器、位置传感器、触摸传感器、深度传感器、超声波范围传感器、红外传感器、全球定位系统(GPS)接收器、声纳、光学传感器、生物传感器、射频识别(RFID)传感器、近场通信(NFC)传感器、无线传感器、指南针、烟雾传感器、光传感器、音频传感器、麦克风、扬声器、雷达、相机(例如，彩色相机、灰度相机和/或红外相机)、深度传感器(例如，红绿蓝加深度(RGB-D)、激光、光检测和测距(LIDAR)设备、结构光扫描仪和/或飞行时间(time-of-flight)相机)、立体相机、运动传感器(例如，陀螺仪、加速度计、惯性测量单元(IMU)和/或脚步或车轮里程计)和/或距离传感器(例如，超声波和/或红外线)等。传感器可以向处理器提供传感器数据，以允许机器人设备与环境的适当交互。另外，机器人设备还可以包括一个或多个电源，其被配置为向机器人设备的各种部件供电。可以使用任何类型的动力源，例如汽油发动机或电池。
在其他示例中，仓库100还可包括各种固定组件。一个或多个固定机器人设备可用于移动或以其他方式处理物品。例如，基座机器人112可包括固定到仓库内的地面的基座上举起的机器人臂。可以控制基座机器人112以在其他机器人之间分配物品和/或堆叠和卸下物品的托盘。例如，基座机器人112可以从附近的托盘拾取和移动箱子并将物品分配到单独的AGV 104以便运输到仓库内的其他位置。
在进一步的示例中，仓库100可以包括另外的固定部件，例如可以用于存储仓库内的托盘和/或其他物体的存放架(未示出)。这样的存放架可以被设计和定位成便于与机器人设备(例如自动叉车102)交互。除了存放架之外或者替代存放架，可以选择仓库100中的某些地面空间并用于存放托盘。例如，一些托盘可以在选定位置的仓库环境内定位一段时间，以允许托盘被机器人设备拾取、分配或以其他方式处理。仓库100中的任何固定部件可配备有一个或多个传感器，如本文所述。
在一些示例中，仓库100中的任何或所有机器人设备可包括一个或多个传感器、一个或多个计算机、以及一个或多个机器人臂。传感器可用于执行各种操作，例如扫描仓库100内的区域，以便捕获视觉数据和/或三维(3D)深度信息。然后可以将来自扫描的数据集成到更大区域的表示中，以便提供数字环境重建。在另外的示例中，然后可以使用重建的环境来识别要拾取的物品、托盘或其他物体，确定物品或托盘的拾取位置，和/或规划机器人设备应该沿其行进的无碰撞轨迹。仓库100还可以包括诸如相机之类的传感器或未连接到机器人设备的其他类型的传感器。例如，各种传感器可以固定在仓库中的各个位置，例如墙壁、天花板等。
如图1所示，仓库100包括各种托盘，每个托盘可包含一种类型的物品或可包含多种类型的物品。特别地，仓库100包括行114、116、118、120、122和124，每个行包括包含相同类型物品的一行托盘。例如，行114、行118和行124的托盘可各自包括第一类型的物品，行116和行122的托盘可各自包括第二类型的物品，并且行120的托盘可各自包括第三种类型的物品。或者，在任何一行中，相邻的托盘可具有彼此不同类型的物品。一般而言，仓库中任何两个相邻的托盘-包括相同行中的相邻托盘或两个相邻行中的相邻托盘-可以具有或不具有相同类型的物品。
行114、116、118、120、122和124中的托盘可以被认为是“完整”托盘-即，包含每个托盘分配的最大数量的物品的托盘。对于多个托盘，每个托盘分配的最大物品数量可以相同或不同，并且可以是由WCS或人定义的数量。此外，每个托盘分配的最大物品数量-或“容量”-可取决于各种因素，例如托盘结构(例如，托盘可支撑的最大重量)以及托盘上物品的大小和重量。此外，仓库中的所有托盘的容量可以是相同的，或者对于各组托盘可以是不同的。例如，用于55英寸电视的托盘可能比用于火花塞的托盘具有更小的容量，因为用于电视的盒子可能比用于火花塞的盒子更大。在实践中，可以以各种方式确定给定托盘或托盘的组的容量。WCS本身可以确定容量应该是什么，或者可以从另一个计算实体或从人类操作员的手动输入接收这样的容量信息。
相比之下，仓库100还可以包括不满的各种托盘，例如托盘126、托盘128、托盘130和托盘132。这些托盘中的每一个可以包括相同类型的物品或者可以包括不同类型的物品。
在一些示例中，仓库100可以另外包括用于执行某些任务的专用区域，例如托盘压缩站134，其被示出为靠近装运台110。在示例场景中，WCS可以指示自动叉车102和/或其他机器人设备卡车以取回两个或多个非满容量的托盘并将它们带到托盘压缩站134以将托盘压缩到单个托盘。为了便于此，托盘压缩站134可以包括空托盘136，在托盘136上放置压缩的物品。在其他实施方式中，托盘压缩站可以采用其他形式和/或位于仓库100的另一(或另外多个)区域中。
在其他示例中，仓库100可另外包括电池更换/充电站(未示出)。在示例中，诸如自动叉车102或AGV 104的一些或所有移动机器人设备可以周期性地从配备有多个电池充电器的电池更换站接收充电电池。特别地，电池更换站可以用再充电电池替换机器人设备的旧电池，这可以防止机器人设备不得不坐下并等待电池充电。电池更换站可配备有机器人操纵器，例如机械臂。机器人操纵器可以从单独的移动机器人设备移除电池并将电池附接到可用的电池充电器。然后，机器人操纵器可以将位于电池更换站处的充电电池移动到移动机器人设备中以更换移除的电池。例如，可以控制具有弱电池的AGV移动到电池更换站，其中机器人臂将电池从AGV拉出，将电池放入充电器中，并且给AGV提供新电池。
在示例中，可以将一个或多个机器人设备带入仓库100以在确定其他对象(例如，上面讨论的任何固定机器人设备或组件)以及任何托盘的放置之前创建仓库100空间的地图。这里，“地图”指代表示环境的特定区域中的元素的定位的信息、和/或代表某些元素与其他元素或环境的关系的信息。在示例实现中，地图是数字地图，通过收集和编译表示给定环境中的元素之间的关系的数据，然后将这样的数据格式化为虚拟形式(诸如虚拟2D或3D图像)来确定。地图可以是所讨论的元素和环境的实时或非实时表示，详细描述这些元素、环境和/或这些元素和/或环境中的兴趣点。附加地或替代地，可以使用传统或数字测量技术或使用其他技术通过非机器人设备生成地图的至少一部分。
一旦地图信息可用，诸如WCS的计算系统可以确定(例如，通过运行模拟)如何在可用空间内布置这样的组件。在某些情况下，可以选择布局以最小化对象占用的空间量。托盘可以放置在预定位置，或者可以随机放置，或者可以基于考虑各种因素(包括本文讨论的因素)由WCS智能地定位。
为了协调仓库100内的各种设备(例如，机器人设备、以及可能的其他部件，诸如电池充电站、远程控制的装运台门、远程控制的斜坡等)的动作，诸如远程的基于云的服务器系统之类的全局控制系统可以与一些或所有部件通信(例如，通过无线通信)和/或与各个部件的单独的本地控制系统通信(例如，通过无线通信)。本文描述的任何计算系统(例如WCS)可以采用这种全局控制系统的形式。
图2是示出根据本文描述的至少一些实现的示例计算系统200的部件的简化框图。例如，如上所述，计算系统200可以用作WCS并控制诸如仓库100的仓库的各方面，包括动态地控制机器人设备或仓库中的其他部件的操作。这样，计算系统200可以包括各种部件，例如处理器202、数据储存单元204、通信接口206和/或用户接口208。计算系统200的部件可以经由连接机制210彼此连接(或连接到另一个设备、系统或其他实体)。在本公开中，术语“连接机制”表示促进两个或更多个设备、系统或其他实体之间的通信的机制。例如，连接机制可以是简单的机制，例如电缆或系统总线，或相对复杂的机制，例如基于分组的通信网络(例如，因特网)。在一些情况下，连接机制可以包括非有形介质(例如，在连接是无线的情况下)。在其他示例实现中，计算系统200可以包括更多或更少的组件。
处理器202可以采用通用处理器(例如，微处理器)和/或专用处理器(例如，数字信号处理器(DSP))的形式。在一些情况下，计算系统200可以包括处理器的组合。
数据储存单元204可以包括一个或多个易失性、非易失性、可移动和/或不可移动的储存部件，例如磁性、光学或闪存，和/或可以整体或部分地与处理器202集成。这样，数据储存单元204可以采用非暂时性计算机可读储存介质的形式，其上存储有程序指令(例如，编译或未编译的程序逻辑和/或机器代码)，当由处理器202执行时，使计算系统200执行一个或多个动作和/或功能，例如本公开中描述的那些。计算系统200可以被配置为执行一个或多个动作和/或功能，诸如本公开中描述的那些。这样的程序指令可以定义和/或是离散软件应用的一部分。在一些情况下，计算系统200可以响应于接收输入而执行程序指令，例如来自通信接口206和/或用户接口208。数据储存单元204还可以存储其他类型的数据，例如在此描述的那些类型。
通信接口206可以允许计算系统200根据一个或多个协议连接到另一个另一个其他实体和/或与另一个其他实体通信。在示例中，通信接口206可以是有线接口，诸如以太网接口或高清串行数字接口(HD-SDI)。在另一示例中，通信接口206可以是无线接口，例如蜂窝或Wi-Fi接口。连接可以是直接连接或间接连接，后者是穿过和/或遍历一个或多个实体的连接，例如路由器、切换器或其他网络设备。同样，传输可以是直接传输或间接传输。
如果适用的，用户接口208可以促进计算系统200与计算系统200的用户之间的交互。这样，用户接口208可以包括输入部件，例如键盘、小键盘、鼠标、触敏面板、麦克风和/或相机，和/或输出组件，例如显示设备(例如，可以与触敏面板组合)、声音扬声器和/或触觉反馈系统。更一般地，用户接口208可以包括促进计算系统200与计算设备系统的用户之间的交互的硬件和/或软件部件。
如上所述，计算系统200可以被配置为动态地控制仓库的各方面，例如通过协调在仓库中操作的机器人设备的操作。作为示例，计算系统200可以针对给定机器人设备确定指示机器人设备在整个时间段(例如，12小时)内执行的一系列任务的调度，并使用从位于仓库中的机器人设备、其他机器人设备和/或其他系统(例如，传感器系统)接收的后续信息来调整调度。机器人设备(例如，传感器数据、任务进度更新)，。作为另一示例，计算系统200可以被配置为协调多个机器人设备的操作，包括对准调度，使得两个或更多个机器人设备在一段时间内位于相同区域中，可能在计算系统已经预测到在此期间可能需要两个或更多个机器人设备来协助该区域中的另一个任务。作为又一个示例，计算系统200还可以安排调度，以便在相同的时间段内没有阈值大量的机器人设备在相同区域中执行任务，从而避免在仓库中产生过量的交通。作为又一个示例，计算系统200可以改变一个或多个机器人设备的调度以节省资源，例如当第二机器人设备距托盘的距离比第一机器人设备更近时，取消第一机器人设备的托盘的计划的拾取，而是指示第二机器人设备拾取托盘。
在一些实现中，计算系统200可以与仓库管理系统(WMS)集成。通过该集成，计算系统200可以访问由WMS维护的各种类型的信息，例如仓库库存信息、需求/订单信息、预期的入站接收/递送信息、预期的出站装运信息和/或本文讨论的其他类型的信息。在其他实现中，计算系统200本身可以用作WMS。这样，计算系统200可以收集和维护该信息和/或其他信息。
在一些示例中，计算系统200可以用作或包括将任务分配给不同机器人设备的中央计划系统。这里，“任务”指的是被分配给至少一个实体以供该一个或多个实体执行的操作。在示例实现中，通过监控、管理或以其他方式管理至少一个实体的系统将这样的任务分配给至少一个实体，以便促进至少一个实体执行任务。
中央计划系统可以采用各种调度算法来确定哪些设备将在哪些时间完成哪些任务。例如，可以使用拍卖类型系统，其中各个机器人对不同的任务进行投标，并且中央计划系统可以将任务分配给机器人以最小化总成本。在另外的示例中，中央计划系统可以跨一个或多个不同的资源进行优化，例如时间、空间或能量利用。在进一步的示例中，计划或调度系统还可以包含箱子拾取、包装或存储的几何和物理的方面。
计划控制还可以分布在各个系统部件上。例如，计算系统200可以根据全球系统计划发布指令，并且各个系统部件也可以根据单独的本地计划进行操作。此外，不同级别的细节可以包括在全局计划中，其他方面留给各个机器人设备在本地计划。例如，移动机器人设备可以由全局规划器分配目标目的地，但是可以在本地规划或修改到达那些目标目的地的完整路线。
为了便于计划控制，计算系统200可以采用各种技术来监控仓库100中的机器人设备的位置。这些位置可以是实时位置或非实时位置。为了进一步促进计划控制，在一些实施方式中，机器人设备可以被配置为连续地或周期性地“发布”(例如，传输)其位置或其他机器人设备的位置到计算系统200，使得计算系统200可以依次更新机器人设备的位置。计算系统200和/或机器人设备也可以采用其他技术来促进监控机器人设备的位置。
在另外的示例中，计算系统200可以采用各种技术来监控仓库100中的托盘的实时库存和/或托盘的实时位置。例如，计算系统200可以指示具有视觉系统的一个或多个移动机器人设备行进仓库并识别每个托盘的位置和内容。这些信息可以通过扫描单个托盘或单个物品上的条形码或其他标签来收集，如下所述，或者以其他方式。此外，虽然机器人设备正在运输托盘并且在托盘的运输期间实时地重复发布其自己的位置，但是WCS也可以将机器人设备的实时位置解释为托盘的位置。更进一步地，在机器人设备从仓库中的某处放下托盘之后，机器人设备可以向WCS通知托盘的新位置。计算系统200和/或机器人设备也可以采用其他技术来便于监控托盘的位置和内容。
在另外的示例中，中央计划系统可以与各个机器人设备上的本地视觉系统结合使用，以协调各种机器人设备的功能。例如，可以使用中央计划系统来使机器人设备至少相对靠近它们需要去的地方(例如，在毫米或厘米内)。然而，中央计划系统可能难以命令具有毫米精度的机器人，除非机器人设备用螺栓固定到轨道上或者其他测量的部件用于精确控制机器人位置。因此，可以使用针对各个机器人设备的局部视觉系统和计划来允许不同机器人设备之间的弹性。可以使用通用规划器来使机器人设备靠近目标位置，此时机器人设备的本地视觉系统可以接管。在一些示例中，大多数机器人功能可以是位置控制的以使机器人相对靠近目标位置，然后当需要局部控制时可以使用视觉系统和握手。
视觉握手可以使两个机器人设备能够通过快速响应(QR)标签或其他特征来彼此识别，并且在仓库100内执行协作操作。在另外的示例中，也可以向物品提供视觉标签或者代替。机器人设备可以使用视觉标签来使用本地视觉系统对物品执行操作。特别地，标签可以用于促进机器人设备对物品的操纵。例如，托盘上的位置上的标签可用于通知叉车在何处或如何抬起托盘。
在另外的示例中，机器人设备可以使用其本地视觉系统在机器人设备需要以某种方式操纵物品/托盘的任务期间扫描和识别单个物品或物品的托盘。为了部分地促进这一点，例如，给定物品/托盘可以包括具有关于给定物品/托盘的编码信息的机器可读代码(例如，QR代码或条形码)。作为扫描的结果，机器可读代码可以向机器人设备的本地计算系统和/或计算系统200提供关于给定物品/托盘的信息。例如，对于托盘，这种信息可包括托盘携带的物品类型。此外，这样的信息可以包括托盘的历史，例如(i)托盘在仓库中的位置，(ii)托盘移动的次数，(iii)托盘移动的时间，(iv)托盘损坏的指示(如果有的话)和(v)托盘是否标记为运送到仓库的另一区域(例如，装运台、或存储在另一区域)，以及其他类型的信息。给定物品/托盘可以附加地或替代地包括这样的信息的标签或其他来源，机器人设备可以扫描该信息以识别物品/托盘并获得这样的信息。
以这种方式扫描物品/托盘可以具有各种优点，例如当物品/托盘移入仓库100、从仓库100中移出以及围绕仓库100时，定位和跟踪物品/托盘。此外，在供应商和消费者方面这种扫描的潜在好处是添加的透明度。例如，在供应商方面，可以使用关于库存的当前位置的信息来避免积压和/或将物品/托盘移动到不同的位置或仓库以预测需求。在消费者方面，例如，关于物品的当前位置的信息可以用于确定何时将以更高的准确度递送物品/托盘。
在另外的示例中，计算系统200可以随时间优化用于固定和/或移动部件的部署和/或计划策略。例如，计算系统200(例如，基于云的服务器系统)可以合并来自仓库内的各个机器人设备和/或来自外部源的数据和信息。然后可以随着时间改进策略以使机器人设备能够使用更少的空间、更少的时间、更少的功率、更少的电力、或者优化其他变量。在一些示例中，优化可跨越多个仓库，可能包括具有其他机器人设备的其他仓库和/或没有这种机器人设备的传统仓库。例如，计算系统200可以将关于递送车辆的信息和设施之间的运输时间结合到中央计划中。
类似地，计算系统200可以随着时间的推移优化计划策略以满足对物品的现有需求(例如，产品的当前订单)、满足对物品的预测需求、满足某些业务目标等。
在一些示例中，中央计划系统有时可能失败，例如当机器人设备卡住或者物品掉落在某个位置并丢失时。因此，本地视觉系统还可以通过插入冗余来处理中央计划失败的情况来提供稳健性。例如，当自动托盘搬运车通过并识别物品时，托盘搬运车可以将信息发送到远程的基于云的服务器系统。此类信息可用于修复中央计划中的错误，帮助定位本地化机器人设备或识别丢失的物品。
在其他示例中，计算系统200可以动态地更新仓库100的地图和正在经历机器人设备的处理的对象。在一些示例中，可以利用关于动态对象的信息(例如，移动机器人设备和由机器人设备移动的物品/托盘)连续更新地图。在另外的示例中，动态地图可以包含关于仓库内(或跨多个仓库)的当前对象布置的信息以及关于未来预期的信息，例如在近期(例如，在即将到来的秒、分钟、小时、甚至数天)或长期(例如，在即将到来的几周、几个月、甚至几年内)。例如，地图可以显示移动机器人设备的当前位置和未来机器人设备的预期位置，其可以用于协调机器人设备之间的活动。地图还可以显示正在进行处理的物品的当前位置以及物品的预期未来位置(例如，物品现在在哪儿和物品预期何时被运出)。此外，地图可以显示尚未到达仓库的物品的预期位置。例如，计算系统200可以考虑物品的订单历史、预测订单、托盘重新定位的历史和/或其他已知或预测的信息，以使地图显示当物品的托盘到达时应当放置在仓库中的何处。
根据上面的讨论，计算系统200还可以调度电池更换。例如，各个移动机器人设备可以被配置为监控他们的电池充电状态。机器人设备可以向计算系统200发送指示其电池状态的信息。然后，计算系统200可以使用该信息来在需要或方便时为各个机器人设备安排电池更换。
图3是根据本文描述的至少一些实施方式的示例方法的流程图。图3中所示的方法呈现了一种方法的实现，该方法例如可以与图1和图2中所示的系统一起使用，或者可以通过这些图的任何部件的组合来执行。另外，可以根据图4A、4B和4C中所示的方面来执行方法的这种实现。该方法可以包括如框300-310中的一个或多个所示的一个或多个操作、或者动作。尽管以连续顺序示出了块，但是在某些情况下，这些块可以并行执行，和/或以与本文描述的顺序不同的顺序执行。而且，可以将各种块组合成更少的块，划分成附加的块，和/或基于期望的实现来移除。
此外，对于本文公开的方法以及其他过程和方法，流程图示出了一种可能实现的操作。在这方面，每个块可以表示模块、段或程序代码的一部分，其包括可由一个或多个处理器执行的一个或多个指令，用于实现该过程中的特定逻辑操作或步骤。程序代码可以存储在任何类型的计算机可读介质上，例如，包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备。计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质、例如，诸如寄存器存储器、处理器高速缓存和随机存取存储器(RAM)之类的短时间存储数据的计算机可读介质。计算机可读介质还可以包括非暂时性介质，例如二级或持久长期存储，例如只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、光盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读介质还可以是任何其他易失性或非易失性存储系统。例如，计算机可读介质可以被认为是计算机可读储存介质、有形储存设备或其他制品。
另外，对于本文公开的方法以及其他过程和方法，图3中的每个块可以表示被连接以执行过程中的特定逻辑操作的电路。
本文公开的方法的操作以及其他方法和过程的操作被描述为在一些示例中由WCS执行，例如计算系统200。然而，这些操作可以全部或部分地由其他实体或实体组合执行。例如，这些操作可以由中央服务器管理，中央服务器可以将操作分配给较小的对等网络或可以管理机器人设备的部分的服务器。
在示例中，可以响应于各种触发事件来执行该方法或其他方法的一些或所有操作。例如，WCS可以确定不满足当前或未来的储存容量要求，例如托盘在仓库中占用的空间量超过阈值空间量，并且WCS可以响应地然后采取某些动作来在仓库中压缩托盘以减少托盘占用的空间。作为另一示例，如果物品的出站吞吐量不满足某些吞吐量要求，则WCS可以采取某些动作来压缩物品的托盘。
作为一般事项，可能存在可能导致不同结果的托盘压缩的各种可行策略，例如将两个部分托盘合并到一个部分托盘，将两个部分托盘合并到一个完整托盘，将两个部分托盘合并到一个完整的托盘和一个部分托盘(例如，如果预期物品的完整托盘将被运输)，将具有不同数量的物品的两个部分托盘合并到具有相同数量的物品的两个部分托盘等。这里讨论的任何一个或多个操作可以用于促进这些策略中的任何一个或多个或用于压缩托盘的其他策略。
在另外的示例中，WCS可以从各个时间点访问各种记录/历史，例如库存历史、托盘重定位历史、接收记录、订单履行记录、装运记录等，范围例如从几分钟到过去几周或几个月。WCS可以使用这样的记录/历史来确定要在仓库接收的物品的预期，要从仓库运出的物品的预期、和/或根据该方法使用的其他可能的信息。“预期”可以是预测(具有一定程度的不确定性)或可以是确定性的。换句话说，WCS可以维护或提供现有信息，例如接收记录、订单履行记录、装运记录等，其可以直接向WCS指示在未来将接收/运送/等的物品，或者WCS可以将机器学习用作预测在将来将接收/运送/等的物品的基础。例如，如果WCS可以访问对于将要在一天内运出的物品接收的订单，则该物品的预期是该物品将在一天内运出。相比之下，例如，如果WCS可以访问指示物品的许多最近订单已经进入的记录，或者可以访问指示该物品可能需求较高的任何其他信息，则WCS可以预测，从而预期一定数量的物品将在即将到来的一周内到达仓库和/或运出仓库。
WCS可以使用上面讨论的各种记录/历史和确定的预期中的任何一个或全部来促进本文所讨论的任何一个或多个操作，包括关于图3讨论的方法的至少一部分。
可能存在WCS需要执行多个压缩任务以实现某些目标的情况，例如释放仓库中的大量存储空间。因此，参考识别和压缩“一组托盘”的行为可涉及识别和压缩一大组托盘(例如，二十、五十或一百个托盘)或多组托盘(例如，具有相同物品的多组托盘或具有不同物品的多组托盘)。或者，识别/压缩的该组托盘可以更小(例如，两个、五个或十个托盘)。
在方框300，该方法涉及接收包括位于仓库中的托盘的实时位置以及布置在托盘上的物品的实时库存的实时物品信息，其中物品的实时库存包括每个托盘的内容。
物品的实时库存可以以不同的粒度指定托盘的内容。例如，实时库存可以为每个托盘指定在托盘上布置哪种类型的物品(或多种类型，如果有多种类型)，以及托盘上有多少种类型的物品(例如，托盘X上的9个A型物品、托盘Y上的12个B型物品)。附加地或替代地，实时库存可以指定物品之间的关系，例如两个或更多个物品是否是互补的。互补的物品的示例可以包括DVD播放器和DVD、打印机和墨盒、或计算机硬件和计算机软件，以及其他可能性。补充部分可被视为不同程度的“互补”。例如，在某些情况下，汽车电池和刹车片可能被认为是互补的，但在其他情况下它们可能不是(但在其他情况下，汽车电池和汽车火花塞可能被认为是互补的)。这样，实时库存可以指定单个托盘是否包括两个或更多个互补物品(例如，单个托盘包括DVD和DVD播放器)。附加地或替代地，实时库存可以指定两个或更多个托盘是否包括互补物品(例如，第一托盘包括打印机，第二托盘包括墨水)。其他例子也是可能的。
在框302处，该方法涉及，基于实时物品信息，识别一组两个或更多个托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的物品类型。
在示例中，WCS可能要求，为了使WCS在所识别的组中包括托盘，托盘必须能够与该组中的至少一个其他托盘组合。换句话说，如果给定的托盘处于预定容量，则它可以不包括在该组中。在另外的示例中，WCS可能要求所识别的组的每个托盘包括小于物品类型的阈值数量，而不是仅仅至少一个托盘。例如，WCS可能不包括所识别的集合中的托盘，除非该托盘具有少于阈值数量的物品类型。在另外的示例中，WCS可以在所识别的组中仅包括足够的托盘以填充单个托盘而不超过预定容量。此外，WCS可以在所识别的组中仅包括托盘，当组合时，托盘将最接近预定容量。例如，给定容量为10，第一托盘具有两个物品，第二托盘具有五个物品，第三托盘具有五个物品，WCS可识别要组合的第二和第三托盘，但不识别第一托盘。其他例子也是可能的。
在示例中，阈值数量可以基于每个物品类型应用。例如，WCS可能不会压缩第一类物品的托盘，除非这些托盘中的每一个具有小于第一类型物品的第一阈值数量，并且可能不会压缩第二不同类型物品的托盘，除非每个这些托盘具有少于第二类型物品的第二不同阈值数量。在附加示例中，阈值数量可以应用于多个物品组，其中每个组包括多种类型的物品。在其他示例中，阈值数量可以应用于仓库中的所有物品，而不管类型如何。
尽管这里的描述主要集中于压缩相同类型的物品的托盘，但是应当注意，在一些实施方式中，WCS可以识别包括不相同的物品的一组两个或更多个托盘然后采取行动压缩这些托盘。举例来说，WCS可以识别包括小于阈值数量的互补物品的一组两个或更多个托盘。例如，给定阈值数量为4，WCS可以(i)识别具有两个第一类型物品的第一托盘，(ii)识别第二托盘具有第二类型物品之一，实时库存表示与第一类物品互补，然后(iii)采取措施将第一和第二托盘压缩到单个托盘。
除了WCS使用物品类型作为用于识别要压缩的托盘的标准之外或作为另外一种选择，WCS可以使用其他标准。例如，WCS可以使用装运预期来识别和压缩具有不同类型的物品的托盘，但是不同类型的物品都被安排在同一时间从仓库运送(例如，在同一装运容器中，在同一辆卡车等)。作为另一示例，实时物品信息可以包括每个物品的到期日期和/或每个物品的批号，并且WCS可以使用这样的到期日期和/或批号来识别和压缩具有相同类型的物品或不同类型的物品的托盘。作为更具体的示例，WCS识别托盘以压缩的动作可以涉及WCS识别一组托盘，其中至少一个托盘包括少于阈值数量的一种类型的物品，并且每个托盘还包括(i)具有相同到期日期的类型的物品和/或(ii)具有相同批号的类型的物品。
此外，WCS对用于压缩的托盘的识别可能受诸如商业目标和物品的季节性等因素的影响。例如，网站可以促进某些物品的订单的当天交货，因此WCS可以针对促销物品进行压缩，因为这些物品可能需要比可能是托盘压缩的对象的其他物品更快地运出。作为另一个例子，某些物品可以在它们处于旺季时作为压缩目标，并且可以针对淡季的物品作为对象。例如，在冬季，WCS可以识别诸如雪地靴之类的物品的托盘以压缩，但是可能不识别诸如泳衣之类的物品的托盘。
在一些实施方式中，WCS识别托盘以压缩到单个托盘的动作可以涉及WCS基于本文所讨论的任何一个或多个标准确定多个托盘的候选组，然后选择一个或多个候选成为压缩的托盘。WCS选择一个或多个候选作为要压缩的托盘的行为可以基于WCS比较各种考虑因素，例如究竟哪组托盘将花费最少的时间来使机器人设备压缩、机器人设备用于执行压缩的可用性、和/或是否迫切需要压缩托盘。例如，可能存在这样的情况：与压缩第二候选组的托盘相比，压缩第一候选组的托盘更好地满足仓库中当前和/或预测的物品接收和装运的需要，但与第二候选组的托盘相比需要更长的压缩时间。在这种情况下，如果迫切需要压缩托盘并在仓库中腾出空间，例如需要尽快压缩的来自人工操作员的紧急指令和/或WCS检测到分配给托盘的仓库中的地板空间被填满或接近填满，WCS可以选择第二候选组的托盘而不是第一候选组的托盘。另一方面，如果第一候选组的托盘中包含的物品类型即将出现紧急装运，则WCS可以选择第一候选组的托盘，尽管需要更长的时间来压缩，前提是第一组托盘将及时压缩，以便即将装运。用于识别和选择用于压缩的托盘的其他考虑因素将在本说明书的后面讨论。
关于图1中所示的仓库100，用于压缩的示例候选组的托盘可包括托盘126、托盘128、托盘130和托盘132的任何组合。例如，WCS可识别托盘130和托盘132，作为要压缩的一对候选托盘，但最终可能不会选择它们以压缩到单个托盘，因为压缩它们可能会导致单个托盘超过其容量。而是，WCS可以将托盘126和托盘130识别为用于压缩的候选，然后可以选择它们来压缩。其他示例组合也是可能的。
在识别出用于压缩的托盘之后，WCS接下来可以确定哪些资源可用于执行压缩(例如，检索托盘，将它们带到一位置，并在该位置将它们压缩)。本质上，WCS可以确定成本函数，该成本函数考虑仓库中正在发生的其他事情并因此可以识别各种信息，例如哪些机器人设备可用于协助压缩、什么时间最好执行压缩、压缩可能花费多长时间来执行、关于执行其他调度或正在进行的任务用于执行压缩的优先级应该是多少等。
为了促进这一点，在框304处，该方法涉及接收与位于仓库中的多个机器人设备有关的实时机器人信息。在一些示例中，实时机器人信息可以包括(i)位于仓库中的多个机器人设备的实时位置，(ii)多个机器人设备的实时任务进度数据，(iii)用于执行任务的调度，以及(iv)用于执行任务的多个机器人设备中的一个或多个的时间测量。任务可以包括正在进行的任务和/或被调度完成的任务。
用于执行给定任务的时间测量可以采用各种形式。在示例中，给定任务的时间测量可以是固定的或已知的。例如，除非出现无法预料的问题(例如，障碍物阻挡机器人设备的路径、或者机器人设备被损坏)，WCS将预期该任务将花费一定量的时间(例如，将托盘从仓库的一端带到另一端的任务将花费五分钟)。在其他示例中，给定任务的时间测量可以是可变的以考虑任务的改变(例如，如果出现无法预料的问题，或者如果需要调整轨迹)，则WCS或其他实体可以根据任务的进度周期性地或者不断更新可变时间测量。其他例子也是可能的。
在示例中，实时机器人信息还可以包括任务中涉及或任务中将要涉及的每个机器人设备的默认轨迹或调整轨迹。以这种方式，WCS可以维护或访问虚拟地图，该虚拟地图指示机器人设备轨迹在任务期间将在仓库中的哪个位置。
在另外的示例中，实时机器人信息还可以包括机器人设备的类型(例如，叉车、多关节臂、机器人设备是静态的还是移动的)，并且还可以包括每个机器人设备具有的部件的类型。例如，该信息可以识别机器人设备用于运输物品/托盘的机构的类型，例如抓手(例如，磁性、手指)。诸如机器人设备类型之类的因素可以识别可能有助于或阻碍机器人设备在压缩该组托盘中的有用性的方面，并且因此可以延长或缩短压缩该组托盘所花费的总时间。
在另外的示例中，实时机器人信息还可以包括每个机器人设备的电池水平，因为给定机器人设备的剩余电池水平可以考虑WCS是否选择给定机器人设备的用于任务的执行的决定和/或给定的机器人设备如何协助执行任务的WCS决定。
通常，任务进度数据可以包括WCS可解释的数据，作为仓库中机器人设备的当前状态的指示，包括执行任务涉及的一个或多个机器人设备，或者当任务涉及多个任务阶段时的执行任务的阶段。在示例中，任务进度数据可以包括任务或任务阶段完成的时间，并且完成任务或任务阶段的机器人设备可以在完成时间或在完成时间后的预定时间窗口内将任务进度数据发送到WCS。任务进度数据还可以指示在任务或任务阶段完成时机器人设备在哪里，并且还可以指示其他机器人设备和对象(例如，在任务或任务阶段的执行中涉及的其他机器人设备、物品、托盘等)位于仓库的哪里，和/或指示代表其他机器人设备、物品、托盘等在仓库中行进的预测的未来位置。此外，任务进度数据可以指示给定机器人设备的当前配置，例如给定机器人设备的一组联合变量、给定机器人设备的一个或多个机器人附件的配置、以及给定机器人设备的航向。更进一步地，任务进度数据可以指示一个或多个机器人设备的当前状态，例如给定机器人设备的电池功率水平或其他诊断信息、和/或指示运作不正常的给定机器人设备的机器人附件的信息。应当理解，可以由任务进度数据指示的信息(包括上述信息)可以替代地在与任务进度数据的传输分开的另一时间发送到WCS。
在示例中，为了促进整个仓库中的任务的执行，包括压缩该组托盘的任务，WCS可以周期性地确定调度的任务的优先级和/或正在进行的任务的优先级。例如，WCS可以基于诸如上面讨论的各种考虑(例如，业务目标、接收的订单)向每个任务分配优先级。例如，托盘压缩的任务可以具有比与履行订单相关联的任务的优先级更低的优先级。可以基于变化的条件来调整这样的优先级。例如，如果WCS确定需要资源来执行不同的更多重要/紧急任务，则WCS可以在压缩过程中取消托盘的压缩(或者如果任务已经安排但尚未发生，则对压缩降低优先级)。作为另一个示例，如果WCS预期物品的大订单，则可能变得更紧急的是在仓库中清除更多空间以放置更大的物品订单，因此WCS可以分配更高的优先级(例如，最高优先级)到整个仓库中的压缩托盘的任务。其他例子也是可能的。
在框306处，该方法涉及基于实时物品信息和实时机器人信息，确定通过多个机器人设备将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的时间量。
在框308处，该方法涉及基于实时物品信息和实时机器人信息，确定作为将该组托盘上的物品压缩到单个托盘的结果将变为空的托盘的数量。
在框310处，该方法涉及基于所述时间量小于阈值时间量并且进一步基于将变为空的托盘的数量大于托盘的阈值数量，使得多个机器人设备的一个或多个将该组托盘上的物品压缩到单个托盘。
在一些实施方式中，在确定压缩该组托盘的任务将花费多长时间之前，WCS可以使用实时机器人信息来检查仓库中的正在进行的和调度的任务并且基于该检查确定用于压缩该组托盘的任务的机器人设备可用性，从而确定哪些机器人设备能够将压缩的任务的至少一部分纳入到它们的调度中。作为示例，根据上面的讨论，一旦机器人设备完成任务，它可以通知WCS它已经完成任务，然后可以参与另一个调度任务，其将沿着轨迹行进到仓库的另一侧。WCS可以确定有足够的时间使机器人设备沿着它的道路到达仓库另一侧协助压缩，例如通过取回靠近轨道的托盘并将其带到压缩站。其他例子也是可能的。
所确定的时间量可以包括机器人设备执行以下一个或多个动作的相应时间量：(i)从它们的当前位置取回所识别的托盘，(ii)将所识别的托盘带到用于压缩的位置，(iii)将识别的托盘压缩到单个托盘，和/或(iv)并将单个托盘带到新位置(例如，将单个托盘装载到卡车上或将单个托盘放置在储存中)。确定的时间量也可以包括执行其他动作的时间。
此外，确定的压缩该组托盘的时间量可以是精确的(假设WCS可以访问例如更精确的机器人设备任务进度、位置和可用性)，或者可以是估计值。如果仓库中正在进行的其他活动可能会影响压缩该组托盘的时间，则WCS可能无法确定准确的时间。然而，如果许多机器人设备当前没有参与任务或者在一段时间内(例如，一整夜)不参与任务，则WCS可能能够确定准确的时间。
WCS可以基于满足的各种条件中的一个或多个来执行识别一组托盘以压缩和/或使机器人设备压缩该组托盘的行为。如上所述，一个这样的条件是作为压缩的结果仓库中阈值数量的托盘是否将变空，如上所述。在示例中，WCS可以不指示机器人设备压缩该组托盘，除非作为压缩的结果至少两个托盘将变空。在另外的示例中，WCS可以更大规模地查看这种情况，因为可能存在期望创建在仓库的地板上、托盘货架中或托盘堆中的更多空间的情况。例如，WCS可以不指示机器人设备将多个不同组的托盘压缩到相应的单个托盘，除非更多数量的托盘将变空(例如，五十个托盘)。
作为另一示例性条件，WCS可以查看是否预期很快将装运大量类型的物品。为了促进这一点，如上所述，WCS可以确定物品装运预期并使用物品装运预期来确定预期装运的物品类型的数量。如果确定的数量高于阈值装运数量，则WCS可以指示机器人设备将该组托盘压缩到单个托盘。以这种方式，WCS可以知道和/或预期物品的装运，其中可能希望托盘处于或接近物品的容量。例如，在装运所需的物品的容量托盘数量不足的情况下，WCS可以指示机器人设备收集物品的各种托盘以压缩以准备装运。
类似地，WCS可以使用物品装运预期来确定即将到来的装运需要单个托盘上的预定数量的物品类型。换句话说，WCS可以确定，在即将装运的任何给定托盘上，不能少于一定数量的物品，因此托盘应该被压缩，使得每个装运的托盘具有至少一定数量的物品。如果WCS做出该确定，则WCS可以响应地然后指示机器人设备压缩该组托盘。
作为另一示例性条件，WCS可以使用物品装运预期来确定WCS预期在仓库接收的物品将需要多少储存容量(即，储存空间)。如果确定的储存空间高于阈值储存容量，则WCS可以指示机器人设备压缩该组托盘。这样的阈值储存容量可以表示当前在仓库中的可用空间量，因此如果确定的储存空间高于该阈值，则WCS可以决定在仓库中腾出更多空间。例如，给定两千平方英尺的示例阈值，WCS可能知道或预测即将交付一千种物品的类型，并且基于该数量，确定容纳一千个物品的托盘(例如，五百个托盘架位置，三千平方英尺或其他量化所需储存空间的方式)所需要的储存空间量。然后，WCS可以指示机器人设备压缩托盘，因为所需的储存空间超过了两千平方英尺的阈值。
类似地，WCS可以使用由实时物品信息指示的托盘位置以及诸如仓库中的托盘的托盘尺寸之类的其他信息来确定由所识别的该组托盘在仓库中占用多少空间。如果空间量大于预定阈值空间量，则WCS可以指示机器人设备压缩该组托盘。阈值空间量可以根据该组托盘的尺寸而变化。
作为另一示例性条件，WCS可以不压缩该组托盘，除非该组托盘中的一些或所有托盘在距仓库中的装运台(例如，装运台110)的阈值距离内。
作为另一示例性条件，如果没有太多时间则WCS可以不指示机器人设备压缩该组托盘直到该组托盘被运出、清空或者不再存在对于仓库的不利条件。换句话说，与如果机器人设备压缩的该组托盘相比，如果该组托盘中的一些或全部托盘占用的空间很快将变为可用(由于自然耗尽托盘)，则WCS可能不会指示机器人设备压缩该组托盘。例如，WCS可以使用任何记录/历史、调度的任务信息、或上面讨论的其他信息来估计直到作为除了压缩物品的仓库活动(例如，装载满的或者不满的托盘到卡车上用于装运)的结果将被耗尽该组托盘为止的时间量。如果估计的时间量大于机器人设备完成该组托盘的压缩所需的时间，则WCS可以决定指示机器人设备压缩该组托盘。但是，如果与该组托盘不再对仓库造成不利所花费的时间相比、机器人设备可能需要更长时间来压缩该组托盘，则WCS可能会决定不指示机器人设备压缩该组托盘(或者如果压缩任务已在进行中，可以取消压缩)。在其他实施方式中，WCS可以不将估计的时间量与机器人设备压缩该组托盘的确定时间进行比较，并且可以将估计的时间量与阈值进行比较。例如，如果该组托盘不再对仓库造成不利所花费的时间超过二十四小时，则WCS可以决定指示机器人设备压缩该组托盘。其他例子也是可能的。
类似地，如果WCS确定作为其他仓库活动(例如，压缩托盘以外的活动)的结果将很快耗尽该组托盘，则在该组托盘将被耗尽之前通过压缩该组托盘，压缩该组托盘的益处可以是较早的在仓库中获得额外的储存空间。因此，WCS可以权衡此选项，而不是仅仅等待该组托盘被其他仓库活动耗尽的选项。特别地，WCS可以确定等待该组托盘被其他仓库活动耗尽的值是否超过通过压缩该组托盘并且对于在压缩结束时间和该组托盘被其他仓库活动耗尽的时间之间的时间量获得额外储存空间所提供的值。
在一些实施方式中，如果机器人设备在距离压缩站的阈值距离内和/或距离已识别的该组托盘的位置的阈值距离内，则WCS可以选择一个或多个机器人设备来参与压缩的任务，从而潜在地减少了所选机器人设备将该组托盘带到压缩站所花费的时间量，从而减少了完成压缩该组托盘的任务的总时间量。然后，WCS可以指示所选择的机器人设备取回该组托盘并将它们带到压缩站。
压缩站可以被指定并固定在仓库中(例如，压缩站134)或者可以在运行中确定，使得仓库的某些区域可以用作稍微即兴的、临时的压缩站，其是对于给定的情况最佳的。如果压缩站是固定的，则WCS可以接收或以其他方式访问指示压缩站位置的信息(例如，仓库的地图)，以便于指示机器人设备压缩该组托盘。另一方面，WCS可以使用实时物品信息和实时机器人信息来确定仓库中压缩该组托盘的最佳压缩站位置，例如(i)距装运台阈值距离内的位置，(ii)距该组托盘的位置阈值距离内的位置，和/或(iii)距在执行它们的另一项任务之前、之后或期间可能可用于协助压缩的机器人设备的轨迹阈值距离内的位置。然后，WCS可以将最佳压缩站的位置提供给机器人设备，作为压缩该组托盘的指令的一部分。在一些情况下，WCS可以首先调度用于压缩该组托盘的时间间隔，然后确定在距一个或多个机器人设备在调度的时间间隔之前将沿其行进的相应轨迹的一个或多个阈值距离内的最佳压缩站位置。
在一些实施方式中，WCS可以考虑实时机器人信息和/或其他调度的仓库活动以确定在期间压缩仓库中的托盘的时间间隔，并且因此可以指示机器人设备在该时间间隔期间压缩托盘。例如，WCS可以确定机器人设备需要一小时来压缩一个或多个识别的该组托盘，并且可以在随后的二十四小时内识别一小时窗口，在此期间压缩该组托盘。
在类似的实施方式中，WCS可以考虑实时机器人信息和/或其他调度的仓库活动来为托盘的重复压缩分配时间间隔。然后，可以在所分配的时间间隔周期性地执行这里讨论的至少一些操作。例如，如果在七个小时的时间周期期间整夜发生减少的仓库活动，WCS可能会确定WCS应采取行动来识别潜在的托盘组以进行压缩，并在该七个小时周期期间每晚、在该周期期间每隔一晚、或在该周期期间每个星期天采取这些行动。
图4A、4B和4C示出了根据本文描述的至少一些实施方式的仓库中的机器人设备的示例操作。特别地，图4A、4B和4C示出了压缩过程期间的时刻。
如图4A所示，有两个托盘，托盘400和托盘402，它们可以一起构成识别的一组托盘，或者可以是更大组托盘的两个构件。图4A还示出了压缩站404和基座机器人406，例如关于图1描述的基座机器人112，其可以被配置为帮助将托盘上的物品压缩到单个托盘的过程，并且WCS可以指示协助完成任务。此外，图4A示出了两个自动叉车，叉车408和叉车410，WCS已指示其协助压缩托盘400和托盘402的任务。这样，叉车408可沿着点线路径412行进以取回托盘400，然后沿点线路径414行进以将托盘400输送到压缩站404。此外，叉车410可沿虚线路径416行进以取回托盘402，然后沿虚线路径418行进以将托盘402输送到压缩站404。图4B示出了压缩站404处的托盘400和托盘402。实际上，WCS可以指示基座机器人406将托盘400和托盘402压缩到图4C中所示的单个托盘420。此外，如图4C所示，WCS可以指示叉车408沿着虚线路径422行进以将托盘420输送到预定位置424，并且在某些点还可以指示叉车410离开压缩站404以恢复当前任务或开始一项新任务。其他示例说明也是可能的。
应理解，本文描述的布置仅用于举例的目的。这样，本领域技术人员将理解，可以替代地使用其他布置和其他元件(例如，机器、接口、操作、顺序和操作分组等)，并且可以根据期望的结果完全省略一些元件。此外，所描述的许多元件是可以以任何合适的组合和位置实现为离散或分布式部件或与其他部件结合的操作实体，或者描述为独立结构的其他结构元件可以被结合。
虽然本文已经公开了各种方面和实现，但是其他方面和实现对于本领域技术人员来说将是显而易见的。这里公开的各个方面和实现是出于说明的目的而不是限制性的，真正的范围由所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来指示。还应理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
确定位于仓库中的至少一个机器人设备将一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量；
基于预期的时间量来调度压缩时间，在该压缩时间使所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘；以及
控制所述至少一个机器人设备在所调度的压缩时间将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在确定位于仓库中的所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量之前，识别仓库中的哪些托盘要被包含在所述一组两个或更多个托盘中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别包括少于阈值数量的物品的至少一个托盘；以及
将所述至少一个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别包括一种类型的物品的第一托盘；
识别包括与第一托盘相同的类型的物品的第二托盘；以及
将第一托盘和第二托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别多个托盘，每个托盘包括具有相同到期日期的物品；以及
将所述多个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别多个托盘，每个托盘包括具有相同批号的物品；以及
将所述多个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
7.根据权利要求2所述的方法，还包括：
接收指定不同类型的物品之间的互补关系的库存信息，
其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别包括第一类型的物品的第一托盘，库存信息指定第一类型的物品与第二类型的物品具有互补关系，其中第一类型的物品不同于第二类型的物品；
识别包括第二类型的物品的第二托盘；以及
将第一托盘和第二托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于调度的仓库活动，分配用于将托盘中的物品重复压缩到单个托盘的时间间隔，
其中，所述方法的至少一部分在所分配的时间间隔周期性地执行以将托盘中的物品压缩到单个托盘。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收指定由所述至少一个机器人设备完成执行任务的预期时间的信息，
其中，所述任务包括将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘中以外的任务，
其中，所述任务包括正在执行的任务、或调度为将被执行的任务中的一个或多个，以及
其中，预期的时间量是基于所述信息确定的。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收指定所述至少一个机器人设备的位置的信息，
其中，所述位置包括所述至少一个机器人设备的当前位置、或所述至少一个机器人设备的预期未来位置中的一个或多个，
其中，预期的时间量是基于所述信息确定的。
11.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有程序指令，所述程序指令在由包括至少一个处理器的计算系统执行时使得所述计算系统执行包括以下操作的操作：
确定位于仓库中的至少一个机器人设备将一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量；
基于预期的时间量来调度压缩时间，在该压缩时间使所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘；以及
控制所述至少一个机器人设备在所调度的压缩时间将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘。
12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
在确定位于仓库中的所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量之前，识别仓库中的哪些托盘要被包含在所述一组两个或更多个托盘中。
13.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别包括少于阈值数量的物品的至少一个托盘；以及
将所述至少一个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
14.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别多个托盘，每个托盘包括具有相同到期日期的物品；以及
将所述多个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
15.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别多个托盘，每个托盘包括具有相同批号的物品；以及
将所述多个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
16.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
接收指定不同类型的物品之间的互补关系的库存信息，
其中，识别仓库中的哪些托盘要被包含在将被压缩的所述一组两个或更多个托盘中包括：
识别包括第一类型的物品的第一托盘，库存信息指定第一类型的物品与第二类型的物品具有互补关系，其中第一类型的物品不同于第二类型的物品；
识别包括第二类型的物品的第二托盘；以及
将第一托盘和第二托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
17.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
接收指定由所述至少一个机器人设备完成执行任务的预期时间的信息，
其中，所述任务包括将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘中以外的任务，
其中，所述任务包括正在执行的任务、或调度为将被执行的任务中的一个或多个，以及
其中，预期的时间量是基于所述信息确定的。
18.一种系统，包括：
至少一个机器人设备；
至少一个处理器；以及
数据储存器，包括可由所述至少一个处理器执行以使系统执行操作的指令，所述操作包括：
确定位于仓库中的所述至少一个机器人设备将一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量；
基于预期的时间量来调度压缩时间，在该压缩时间使所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘；以及
控制所述至少一个机器人设备在所调度的压缩时间将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作还包括：
在确定位于仓库中的所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量之前：
识别多个托盘，每个托盘包括具有相同到期日期的物品；以及
将所述多个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作还包括：
在确定位于仓库中的所述至少一个机器人设备将所述一组两个或更多个托盘中的物品压缩到单个托盘的预期的时间量之前：
识别多个托盘，每个托盘包括具有相同批号的物品；以及
将所述多个托盘包含在所述一组两个或更多个托盘中。
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