CN112801397A - 一种机器人接驳配送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人接驳配送方法，发货机器人前往发货点取货柜时，计算发货点到收货楼层电梯口的预计送达时间T2、接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3，选取符合T2≧T3条件的且预计到达时间T3无限接近于预计送达时间T2的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳，配送时，发货机器人将货柜配送至发货楼层电梯口，并与梯控系统联动呼叫电梯前往发货楼层，将货柜送至电梯内后，发货机器人与货柜分离退出电梯，电梯将货柜运送至收货楼层，依据预计送达时间T2和预计到达时间T3，调度管理后台调度快于或与货柜同时到达收货楼层电梯口的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳。本发明可提高机器人的使用率和总体配送效率。

Description

一种机器人接驳配送方法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种机器人接驳配送方法。
背景技术
随着机器人产业的快速发展，机器人被广泛应用在配送领域，现有的机器人配送方式是将物品通过人工方式放入机器人的柜体内，在机器人控制页面下单，机器人通过电梯、自动门等自动运输物品到达目的地，通过人工操控领取物品，任务完成后机器人自主返回。室内配送电梯资源有限，机器人跨楼往返配送需要搭乘两次电梯，机器人返程未搭载物品，导致单台机器人的空驶率高，耗时较长，配送效率低。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可提高机器人的使用率，提升总体配送效率的机器人接驳配送方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种机器人接驳配送方法，包括以下步骤：
接收到订单任务后，发货机器人前往发货点取货柜；
发货机器人将货柜从发货点配送至发货楼层电梯口，并将货柜运送至电梯内后与货柜分离驶出电梯；
电梯将货柜从发货楼层运送至收货楼层；
选取符合条件的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳；
接驳机器人执行接驳任务，并将货柜配送至收货点；
在发货机器人前往发货点取货柜的过程中：
计算发货点到收货点的预计送达总耗时T总；
计算收货楼层电梯口到收货点的预计配送时间T1；
用预计送达总耗时T总减去预计配送时间T1，得到发货点到收货楼层电梯口之间的预计送达时间T2，T总-T1＝T2；
计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3；
依据预计送达时间T2、预计到达时间T3，选取符合T2≧T3条件的且预计到达时间T3无限接近于预计送达时间T2的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳。
进一步地：还包括两配送点间的平均配送时间的计算方法，其步骤包括：
记录配送路径上的两配送点间的第一次的实际配送时间，并以第一次的实际配送时间作为初始参考平均配送时间；
统计两配送点间的各次配送时实际配送时间的累计值，用两配送点间的各次配送时实际配送时间的累计值除以配送次数得到该两配送点间的平均配送时间，并更新替换该两配送点间的初始参考平均配送时间，平均配送时间随着机器人运行持续更新。
进一步地：所述两配送点间的情况分为两种：
两配送点位于同一楼层:则两配送点间往返的实际配送时间和平均配送时间均无方向性，即正向时的实际配送时间和反向时的实际配送时间均记为两配送点间的实际配送时间，并用于计算两配送点间的平均配送时间；
两配送点位于不同楼层：则两配送点间往返的实际配送时间和平均配送时间具有方向性，即正向时的实际配送时间用于计算正向的平均配送时间，反向时的实际配送时间用于计算反向的平均配送时间。
进一步地：按照时间区间，将每天的所述两配送点间的平均配送时间划分为多个时间段。
进一步地：计算所述发货点到收货点之间的预计送达总耗时T总得方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算发货点到发货楼层电梯口的平均配送时间、收货楼层电梯口到收货点的平均配送时间；
计算发货楼层到收货楼层的平均乘梯时间；
将发货点到发货楼层电梯口的平均配送时间、发货楼层到收货楼层的平均乘梯时间、收货楼层电梯口到收货点的平均配送时间，三者相加即为预计送达总耗时T总。
进一步地：计算收货楼层电梯口到收货点之间的预计配送时间T1的计算方法为：
依据收货楼层电梯口与收货点之间的距离L、机器人行走速度V，用收货楼层电梯口与收货点之间的距离除以机器人行走速度计算得到预计配送时间T1,T1＝L/V。
进一步地：当收货楼层有空闲的机器人时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
通过激光雷达扫描地图获取机器人所在的位置；
选取距离所述收货楼层电梯口最近的机器人；
用机器人所在位置与收货楼层电梯口之间的距离除以机器人行走速度计算所得即为预计到达时间T3。
进一步地：当收货楼层有机器人，但机器人正在执行配送任务时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算配送任务的配送路径上的各两配送点间的平均配送时间；
将配送任务的配送路径上的各两配送点间的平均配送时间按照配送时间顺序相加得到机器人的配送任务完成时间；
获取机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离、机器人行走速度；用机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离除以机器人行走速度计算得到机器人配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间；
将配送任务完成时间和配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间相加即为预计到达时间T3。
进一步地：当收货楼层没有机器人，但有机器人正在前往收货楼层时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算同楼层上配送点到电梯口的平均配送时间；
将两个同楼层配送的平均配送时间和平均乘梯时间相加得到机器人的配送任务完成时间；
获取机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离、机器人行走速度，用机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离除以机器人行走速度计算得到机器人配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间；
将配送任务完成时间和配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间相加即为预计到达时间T3。
进一步地：所述平均乘梯时间为乘梯时间累加取平均值所得。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明基于配送时间的统计和预测，在发货机器人前往发货点取货柜的过程中，计算发货点到收货楼层电梯口的预计送达时间T2、接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3，依据预计送达时间T2、预计到达时间T3，选取符合T2≧T3条件的且预计到达时间T3无限接近于预计送达时间T2的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳，配送时，发货机器人将货柜从发货点配送至发货楼层电梯口，同时与梯控系统进行联动呼叫电梯前往发货楼层电梯口，并将货柜运送至电梯内后，发货机器人与货柜分离退出电梯，电梯将货柜运送至收货楼层，调度管理后台依据预计送达时间T2和预计到达时间T3，选取快于货柜或与货柜同时到达收货楼层电梯口的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳，货柜到达收货楼层后，接驳机器人执行接驳任务，并将货柜配送至收货点，从而实现通过机器人加货柜组合接驳式配送，单次配送任务机器人只需搭乘一次电梯，减少单台机器人的空驶率，提高机器人的利用率，通过减少乘梯次数实现降低配送总耗时，提升总体配送效率。
附图说明
图1为本发明机器人接驳配送方法的流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明一种机器人接驳配送方法，包括以下步骤：
接收到订单任务后，发货机器人前往发货点取货柜。
发货机器人将货柜从发货点配送至发货楼层电梯口，并将货柜运送至电梯内后与货柜分离驶出电梯。
电梯将货柜从发货楼层运送至收货楼层。
选取符合条件的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳。
接驳机器人执行接驳任务，并将货柜配送至收货点。
在发货机器人前往发货点取货柜的过程中：
计算发货点到收货点的预计送达总耗时T总。
计算收货楼层电梯口到收货点的预计配送时间T1。
用预计送达总耗时T总减去预计配送时间T1，得到发货点到收货楼层电梯口的预计送达时间T2，T总-T1＝T2。
计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3。
依据预计送达时间T2、预计到达时间T3，选取符合T2≧T3条件的且预计到达时间T3无限接近于预计送达时间T2的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳。
具体的，在发货楼层：在发货机器人将货柜从发货点配送至发货楼层电梯口时，发货机器人向调度管理后台发送呼梯信息，调度管理后台接收呼梯信息并将呼梯信息下发至梯控系统，梯控系统依据呼梯信息将电梯调度到发货楼层，电梯到达发货楼层后，梯控系统通知调度管理后台电梯已到达发货楼层，调度管理后台请求保持梯门保持打开状态，发货机器人将货柜运送到电梯内后与货柜分离并驶出电梯，发货机器人驶出电梯后，发货机器人与调度管理后台通信，通知释放电梯并关闭梯门，然后梯控系统控制电梯前往收货楼层。
在收货楼层：电梯到达收货楼层后，梯控系统发送信息通知调度管理后台电梯已到达收货楼层，调度管理后台请求保持梯门保持打开状态，调度管理后台通知在收货楼层电梯口等待接驳的接驳机器人执行接驳任务，接驳机器人通过视觉传感器识别货柜编号、或与货柜进行通信确认货柜编号，确认正确后，接驳机器人进入电梯与货柜对接，对接完毕后，接驳机器人驶出电梯，接驳机器人驶出电梯后，接驳机器人通知调度管理后台已驶出电梯，调度管理后台通知梯控系统关闭梯门，同时接驳机器人将货柜配送至收货点。
本机器人接驳配送方法还包括各两配送点间的平均配送时间的计算方法，其步骤包括：
记录配送路径上的两配送点间的第一次的实际配送时间，并以第一次的实际配送时间作为初始参考平均配送时间。
统计两配送点间的各次配送时实际配送时间的累计值，用两配送点间的各次配送时实际配送时间的累计值除以配送次数得到该两配送点间的平均配送时间，并更新替换该两配送点间的初始参考平均配送时间，平均配送时间随着机器人运行持续更新。
所述两配送点间的情况分为两种：
两配送点位于同一楼层:则两配送点间往返的实际配送时间和平均配送时间均无方向性，即正向时的实际配送时间和反向时的实际配送时间均记为两配送点间的实际配送时间，并用于计算两配送点间的平均配送时间。
以两配送点A、B为例，若A、B位于同一楼层，则由A→B配送的实际时间t1、由B→A配送的实际时间t2均作为作为配送点A和配送点B间的实际配送时间，用于计算两配送点A与B间的平均配送时间t。
两配送点位于不同楼层：则两配送点间往返的实际配送时间和平均配送时间具有方向性，即正向时的实际配送时间用于计算正向的平均配送时间，反向时的实际配送时间用于计算反向的平均配送时间。
以两配送点C、D为例，若C、D位于不同楼层，则由C→D配送的实际时间t3作为由配送点C到配送点D的实际配送时间，由该实际配送时间计算由配送点C到配送点D的平均配送时间t正；反之由D→C配送的实际时间t4作为由配送点D到配送点C的实际配送时间，由该实际配送时间计算由配送点D到配送点C的平均配送时间t反。
按照时间区间，将每天的所述两配送点间的平均配送时间划分为多个时间段。
具体的，如以30分钟为区间，周一的时间段可设置为10时-10时30分、11时-11时30分，同理，周二至周日的时间段的设置则以同样方法得到；机器人配送时上报两配送点间的实际配送时间，调度管理后台应根据配送的具体时间将实际配送时间进行分类，如为周一的10时-10时30分的实际配送时间，则将所有周一的10时-10时30分的实际配送时间求和取平均值得到周一的10时-10时30分时间段的平均配送时间，同理，周一的其他时间的平均配送方法以及周二至周日的各个时间段的平均配送方法则以同样方法得到。
计算所述发货点到收货点之间的预计送达总耗时T总得方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算发货点到发货楼层电梯口的平均配送时间、收货楼层电梯口到收货点的平均配送时间。
计算发货楼层到收货楼层的平均乘梯时间。
将发货点到发货楼层电梯口的平均配送时间、发货楼层电梯口到收货楼层电梯口的平均乘梯时间、收货楼层电梯口到收货点的平均配送时间，三者相加即为预计送达总耗时T总。
计算收货楼层电梯口到收货点之间的预计配送时间T1的计算方法为：
依据收货楼层电梯口与收货点之间的距离L、机器人行走速度V，用收货楼层电梯口与收货点之间的距离除以机器人行走速度计算得到预计配送时间T1,T1＝L/V。
具体的，收货楼层电梯口与收货点间的距离L依据激光雷达扫描地图得到。
当收货楼层有空闲的机器人时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
通过激光雷达扫描地图获取机器人所在的位置。
选取距离所述收货楼层电梯口最近的机器人。
用机器人所在位置与收货楼层电梯口之间的距离除以机器人行走速度计算所得即为预计到达时间T3。
当收货楼层有机器人，但机器人正在执行配送任务时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算配送任务的配送路径上的各两配送点间的平均配送时间。
将配送任务的配送路径上的各两配送点间的平均配送时间按照配送时间顺序相加得到机器人的配送任务完成时间。
获取机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离、机器人行走速度。用机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离除以机器人行走速度计算得到机器人配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间。
将配送任务完成时间和配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间相加即为预计到达时间T3。
当收货楼层没有机器人，但有机器人正在前往收货楼层时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算同楼层上配送点到电梯口的平均配送时间。
将两个同楼层配送的平均配送时间和平均乘梯时间相加得到机器人的配送任务完成时间。
获取机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离、机器人行走速度，用机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离除以机器人行走速度计算得到机器人配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间。
将配送任务完成时间和配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间相加即为预计到达时间T3。
所述乘坐电梯平均时间为乘梯时间累加取平均值所得。
具体的，每次乘坐电梯时进行记录上报，第一次乘坐电梯时，可根据楼层高度、电梯速度、等待时间等进行估算。乘梯时间分为乘坐电梯上行时间和乘坐电梯下行时间，由于电梯上行和下行的人流情况、等待时间会不一样，如由一楼往上的人流会比较集中，上行等待时间会比较长，而下行到一楼的等待时间会相对短一些，因此，电梯上行时预设上行等待时间，电梯下行时预设下行等待时间。当第一次乘坐电梯无历史记录参考数据时，可不区分上下行，通过运行速度来估算电梯运行时间和等待时间，将两者相加得到乘坐电梯时间。当有了第一次乘坐电梯时间数据后，后面再根据历史数据区分上下行，上行时参考上行时的乘梯时间，下行时参考下行时的乘梯时间。按照时间区间，将每天的平均乘坐电梯时间划分为多个时间段，划分方法与平均配送时间的同理。
当收货楼层没有机器人，且没有机器人前往收货楼层时，由位于发货楼层的机器人将货柜配送至收货点，配送完成后，返回待机点。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种机器人接驳配送方法，其特征在于：包括以下步骤：
接收到订单任务后，发货机器人前往发货点取货柜；
发货机器人将货柜从发货点配送至发货楼层电梯口，并将货柜运送至电梯内后与货柜分离驶出电梯；
电梯将货柜从发货楼层运送至收货楼层；
选取符合条件的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳；
接驳机器人执行接驳任务，并将货柜配送至收货点；
在发货机器人前往发货点取货柜的过程中：
计算发货点到收货点的预计送达总耗时T总；
计算收货楼层电梯口到收货点的预计配送时间T1；
用预计送达总耗时T总减去预计配送时间T1，得到发货点到收货楼层电梯口之间的预计送达时间T2，T总-T1＝T2；
计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3；
依据预计送达时间T2、预计到达时间T3，选取符合T2≧T3条件的且预计到达时间T3无限接近于预计送达时间T2的接驳机器人前往收货楼层电梯口等待接驳。
2.根据权利要求1所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：还包括两配送点间的平均配送时间的计算方法，其步骤包括：
记录配送路径上的两配送点间的第一次的实际配送时间，并以第一次的实际配送时间作为初始参考平均配送时间；
统计两配送点间的各次配送时实际配送时间的累计值，用两配送点间的各次配送时实际配送时间的累计值除以配送次数得到该两配送点间的平均配送时间，并更新替换该两配送点间的初始参考平均配送时间，平均配送时间随着机器人运行持续更新。
3.根据权利要求2所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：所述两配送点间的情况分为两种：
两配送点位于同一楼层:则两配送点间往返的实际配送时间和平均配送时间均无方向性，即正向时的实际配送时间和反向时的实际配送时间均记为两配送点间的实际配送时间，并用于计算两配送点间的平均配送时间；
两配送点位于不同楼层：则两配送点间往返的实际配送时间和平均配送时间具有方向性，即正向时的实际配送时间用于计算正向的平均配送时间，反向时的实际配送时间用于计算反向的平均配送时间。
4.根据权利要求3所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：按照时间区间，将每天的所述两配送点间的平均配送时间划分为多个时间段。
5.根据权利要求4所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：计算所述发货点到收货点之间的预计送达总耗时T总得方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算发货点到发货楼层电梯口的平均配送时间、收货楼层电梯口到收货点的平均配送时间；
计算发货楼层到收货楼层的平均乘梯时间；
将发货点到发货楼层电梯口的平均配送时间、发货楼层到收货楼层的平均乘梯时间、收货楼层电梯口到收货点的平均配送时间，三者相加即为预计送达总耗时T总。
6.根据权利要求5所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：计算收货楼层电梯口到收货点之间的预计配送时间T1的计算方法为：
依据收货楼层电梯口与收货点之间的距离L、机器人行走速度V，用收货楼层电梯口与收货点之间的距离除以机器人行走速度计算得到预计配送时间T1,T1＝L/V。
7.根据权利要求5所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：当收货楼层有空闲的机器人时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
通过激光雷达扫描地图获取机器人所在的位置；
选取距离所述收货楼层电梯口最近的机器人；
用机器人所在位置与收货楼层电梯口之间的距离除以机器人行走速度计算所得即为预计到达时间T3。
8.根据权利要求5所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：当收货楼层有机器人，但机器人正在执行配送任务时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算配送任务的配送路径上的各两配送点间的平均配送时间；
将配送任务的配送路径上的各两配送点间的平均配送时间按照配送时间顺序相加得到机器人的配送任务完成时间；
获取机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离、机器人行走速度；用机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离除以机器人行走速度计算得到机器人配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间；
将配送任务完成时间和配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间相加即为预计到达时间T3。
9.根据权利要求5所述一种机器人接驳配送方法，其特征在于：当收货楼层没有机器人，但有机器人正在前往收货楼层时，计算接驳机器人到达收货楼层电梯口的预计到达时间T3的方法为：
依据两配送点间的平均配送时间，计算同楼层上配送点到电梯口的平均配送时间；
将两个同楼层配送的平均配送时间和平均乘梯时间相加得到机器人的配送任务完成时间；
获取机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离、机器人行走速度，用机器人配送任务完成位置与收货楼层电梯口的距离除以机器人行走速度计算得到机器人配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间；
将配送任务完成时间和配送任务完成位置到收货楼层电梯口的时间相加即为预计到达时间T3。
10.根据权利要求9所述一种机器人接驳配送方法：其特征在于：所述平均乘梯时间为乘梯时间累加取平均值所得。
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