CN112987708B - 自动引导运输车的调度方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动引导运输车AGV的调度方法和装置，包括：估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至目标工作台的排队区所需的第二时间；判断第二时间是否大于等于目标工作台的第一时间，如果是，则调度AGV将待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。本发明可以根据工作台的处理速度合理调度前往工作台的AGV，避免工作台出现“人等车”或AGV堵塞现象。

Description

自动引导运输车的调度方法和装置

技术领域

本发明涉及自动引导运输车AGV的控制领域，特别涉及一种自动引导运输车AGV的调度方法和装置。

背景技术

AGV(Automated Guided Vehicle，自动引导运输车)是一种运输物料的智能化用具，在仓储自动化分拣系统(简称仓储系统)得到大量应用。AGV可以根据指令进行点对点的自动存取搬运作业，具有精细化、柔性化、信息化、缩短物流时间、降低商品损耗、减少投资成本等特点。

现有的仓储系统中，出库时，AGV控制系统或服务器将待执行目标订单(目标订单包括一种或多种商品及其数量的订购信息)分配给空闲的AGV，AGV接到指令后，将存储区装载有目标订单的商品的可移动载具(一个可移动载具上装载一种或多种商品)搬运至工作台，等工作台工人完成分拣操作后，AGV再将可移动载具搬回存储区。

入库时，AGV控制系统或服务器将待执行入库任务(入库任务包括一种或多种商品进入仓储系统存储)分配给空闲的AGV，AGV接到指令后，将存储区可移动载具或闲置可移动载具搬运至工作台，等工作台工人完成商品放入可移动载具的操作后，AGV再将可移动载具搬回存储区的指定存储位置。

为了提高工作效率实现流水化作业，仓储系统会配置大量AGV。当工作台的操作区空闲位置较少，但又有多个AGV负载可移动载具至工作台时，多个AGV会形成排队，等待进入工作台的排队区，当排队的AGV过多时，排队的AGV会占用道路，导致过往的AGV无法通行，形成堵塞。

针对这种情况，目前通用的做法是根据工作台排队区的可容纳AGV数量，限制前往工作台的AGV的个数。这种方法的缺点在于：当工作台工人处理效率较高或者每个AGV的分拣处理时间较短时，会出现“人等车”的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自动引导运输车AGV的调度方法和装置，以解决如何根据工作台的实时处理状态合理调度前往工作台的AGV问题。

在一个实施例中，提供了一种自动引导运输车AGV的调度方法，包括：

估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至目标工作台的排队区所需的第二时间；

判断第二时间是否大于等于目标工作台的第一时间，如果是，则调度AGV将该待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。

在另一个实施例中，提供了一种自动引导运输车AGV的调度装置，包括：

时间估算模块：估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至目标工作台的排队区所需的第二时间；

判断模块：判断第二时间是否大于等于目标工作台的第一时间，如果是，执行搬运模块；

搬运模块：则调度AGV将该待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。

在另一个实施例中，提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质存储指令，指令在由处理器执行时使得处理器执行上述的自动引导运输车AGV的调度方法中的步骤。

在另一个实施例中，提供了一种自动引导运输车AGV的调度装置，包括处理器和上述的非瞬时计算机可读存储介质。

本发明的AGV的调度方法和装置，根据工作台的处理速度合理调度前往工作台的AGV，具体通过估算“当前目标工作台所属操作排队区出现空闲位置所需的第一时间”，和“待执行目标订单的可移动载具从存储区搬运至目标工作台操作排队区的第二时间”，当第二时间大于等于第一时间时，即，排队区即将出现空位时，才触发AGV前往工作台，从而可以改善AGV在排队区外等待的情况，改善AGV堵塞现象，同时实时运行AGV的调度方法，可以使得排队区存在空位时或即将出现空位时触发AGV前往工作台，改善了工作台出现“人等车”的现象。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围：

图1为本发明自动引导运输车AGV的调度方法的第一流程示意图；

图2为本发明自动引导运输车AGV的调度方法的第二流程示意图；

图3为本发明自动引导运输车AGV的调度装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的自动引导运输车AGV的调度方法，包括：

S101：估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至目标工作台的排队区所需的第二时间。

目标工作台是AGV控制系统或服务器分配给目标订单的工作台，用于处理目标订单的分拣任务或商品的入库任务。

在一种仓储系统中，工作台设置1个或多个排队区，此时S101中的排队区为目标工作台的任一排队区。

在另一种仓储系统中，工作台设置有1个或多个排队区和1个或多个等待区，其中等待区比排队区距离工作台更远，等待区比存储区距离工作台更近，即，在空间位置上，等待区位于存储区和排队区之间，在排队区已满时作为存储区与排队区之间的中转站，AGV从存储区先前往等待区，当排队区存在空位或即将出现空位时，等待区的AGV再根据指令前往排队区补位，以缩短排队区的补位时间，提高补位效率。而某个等待区A出现空位时，下一个等待区B(比等待区A距离工作台更远)或存储区的AGV自动前往等待区A补位。较佳地，当排队区未满、且等待区无AGV时，调度AGV从存储区直接至排队区。此时，S101中的排队区为目标工作台的任一排队区。

待处理可移动载具，是排队区之外等待进入排队区的可移动载具，其当前位置可能位于存储区或等待区。

第一时间是当前目标工作台的排队区出现至少一个空位所需的时间。

如果目标工作台的排队区已有空位(一个或多个)，则第一时间＝0。如果当前目标工作台的排队区没有空位，则第一时间为排队区出现至少一个空位所需的时间，这时，第一时间大于0，此时估算第一时间应考虑排队区内的所有AGV所被分配的订单，以及正在前往排队区的AGV所被分配的订单，其中，一个AGV负载一个可移动载具。

S102：判断第二时间是否大于等于目标工作台的第一时间，如果是，则执行步骤S103；如果否，则执行步骤S104，

在该步骤中，

当第一时间为0时，即目标工作台的排队区已出现空位，任意第二时间均符合条件，执行S103。

当第一时间大于0时，表明目标工作台的排队区尚未出现空位，在满足第二时间大于等于第一时间的条件时，执行S103，从而使得排队区出现空位的时间在待处理可移动载具到达排队区之后。

S103：调度AGV将该待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。

S104：返回S101，或等待第三时间之后，返回S101，第三时间小于等于目标工作台的第一时间与第二时间的差值。

例如，可以设置：第三时间＝时间系数×(第一时间-第二时间)，0.5≤时间系数≤0.8，既使得图1方法的有效运行，改善“人等车”，又能减少图1方法的运行次数，提高图1方法运行效率。

当目标订单所在的仓储系统至少包括2个工作台时，每个工作台可以独立实施图1的方法，每个工作台都有各自的排队区和待处理可移动载具，互不干扰。

或者，仓储系统的多个工作台协同实施图1的方法，此时在步骤S101之前还包括：将与待处理可移动载具当前位置距离最近的工作台设置为目标工作台；或者，分别估算所述至少两个工作台的排队区出现空位所需的第一时间，将其中第一时间最短的工作台设置为目标工作台。

在一种实现方式中，可以根据目标工作台的当前工人信息和当前任务信息确定当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间。其中，当前任务信息可以至少包括以下信息：当前排队区内的可移动载具被分配的任务信息和正在前往排队区的可移动载具被分配的任务信息，例如，出库时从可移动载具取出的物料类型、大小、数量、物料存放位置等，或者，入库时放入可移动载具的物料类型、大小、数量、物料存放位置等。其中，第一时间的计算过程可以包括以下步骤：

第一步，根据当前工人信息得到该工人的工作效率数据或历史工作数据。

当前工人信息可以是工人姓名或编号，或工人的工作效率数据，或工人的历史工作数据，历史工作数据为工人已完成任务的处理内容、处理时间等数据。工人的姓名或编号用于获取工人的工作效率数据或历史工作数据。

第二步，根据当前任务信息得到为使排队区出现空闲位置该工人还需处理的当前工作量。

例如当前任务信息为5个可移动载具，排队区最多容纳4个可移动载具，则为使排队区出现空闲位置，还需处理的当前工作量为2个可移动载具的任务。

这里，可移动载具的任务信息可以为分拣任务信息或入库任务信息。

第三步，结合前2步的结果确定当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间。第三步有多种实现方式，这里简单列举三种：

方式一：当前工作量与工作效率数据相除得到第一时间。

方式二：将当前工作内容与当前工人的历史工作数据进行匹配，根据历史工作内容的被处理时间，得到目标工作台的第一时间。

例如，如果历史工作数据中，该工人从排队区的可移动载具上拣选一个具有设定阈值内体积的物件的处理时间为n秒，在当前工作内容为从排队区的一个可移动载具上拣选一个具有所述阈值内体积的物件时，那么第一时间为n秒。

又例如，由于物件的重量、体积、存放位置的高度都会影响到第一时间，如果历史工作数据中，该工人从排队区的可移动载具上的一存放位置拣选一个具有设定阈值内体积和/或重量的物件的处理时间为m秒，在当前工作内容为从排队区的一个可移动载具上从相同存放位置拣选一个具有所述阈值内体积和/或重量的物件时，那么第一时间为m秒。

还可以是，将工作台工人熟练程度、每个可移动载具上物料类型、数量、重量、物料存放位置等之一或任意的组合信息与历史拣货数据进行匹配，得到目标工作台排队区的各个可移动载具上的物件被搬运(拣选)的处理时间，累计各个可移动载具的处理时间，得出目标工作台排队区出现空闲位置所需的第一时间。所述拣选包括出库时的取货和入库时的放货。

当该工人的历史工作数据中，不存在与当前工作内容相同的数据时，可以采用默认值作为第一时间，或将其他工人处理相同工作内容所消耗的平均时间作为第一时间。

方式三：将当前工人信息、当前排队区和正在前往当前排队区的任务信息输入预测模型，通过预测模型的输出得到第一时间，其中，预测模型根据所有工人的历史工作数据生成。例如，预设模型是基于历史工作数据训练生成的人工智能模型或基于历史工作数据获得的经验模型。

至此，完成图1所示流程的介绍。

当目标订单所在的仓储系统至少包括两个工作台时，且仓储系统的多个工作台协同实施图1的方法，图1方法也可以扩展为如图2所示，包括：

S201：分别估算至少两个工作台所的排队区出现空位所需的第一时间，将其中第一时间最短的工作台设置为目标工作台，然后估算待处理可移动载具从当前位置搬运至目标工作台的排队区所需的第二时间；

S201通过优先对仓储系统中最早出现空位的工作台进行补位，提高仓储系统的整体工作效率，改善工作台的“人等车”现象。

S202：判断第二时间是否大于等于目标工作台的第一时间，如果是，则执行步骤S203；

S203：调度AGV将该待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。

进一步地，S202还包括：如果否，执行步骤S204。

S204：返回S201，或等待第三时间之后，返回S101，第三时间小于等于目标工作台的第一时间与第二时间的差值。

一种方式中，当该待处理可移动载具已被负载于AGV，例如待处理可移动载具处于某个等待区时，第二时间为待处理可移动载具的搬运时间，其中，

待处理可移动载具的搬运时间＝待处理可移动载具的当前位置至目标工作台的排队区的距离/AGV的移动速度。

另一种方式中，当该待处理可移动载具未被负载于AGV，例如待处理可移动载具处于存储区时，第二时间＝调度空闲AGV的时间+该AGV到达待处理可移动载具当前位置所需的时间+待处理可移动载具被负载于AGV的负载时间+待处理可移动载具的搬运时间。该空闲AGV是AGV控制系统或服务器分配给待处理可移动载具的AGV；相应地，S103或S203为：调度空闲AGV将待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。

本发明的自动引导运输车AGV的调度方法，根据工作台的处理速度合理调度前往工作台的AGV，具体通过估算“当前目标工作台所属操作排队区出现空闲位置所需的第一时间”，和“待执行目标订单的可移动载具从存储区搬运至目标工作台操作排队区所需的第二时间”，当第二时间大于等于第一时间时，才触发AGV前往工作台，可以改善在排队区外出现AGV等待进入排队区的AGV堵塞现象，同时实时运行自动引导运输车AGV的调度方法，可以在排队区存在空位时或即将出现空位时方触发AGV前往工作台，改善工作台不出现“人等车”的现象。

本发明还提供一种非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质存储指令，指令在由处理器执行时使得处理器执行本发明上述的自动引导运输车AGV的调度方法中的步骤。

本发明还提供了一种自动引导运输车AGV的调度装置，包括处理器和上述的非瞬时计算机可读存储介质。

具体地，自动引导运输车AGV的调度装置，如图3所示，包括：

时间估算模块：估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至目标工作台的排队区所需的第二时间；

判断模块：判断第二时间是否大于等于目标工作台的第一时间，如果是，执行搬运模块；

搬运模块：调度AGV将该待处理可移动载具搬运至目标工作台的排队区。

进一步地，判断模块还包括：如果否，等待第三时间之后，返回时间估算模块，第三时间小于等于目标工作台的第一时间与第二时间的差值。

第三时间＝时间系数×(第一时间-第二时间)，0.5≤时间系数≤0.8。

其中，估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间包括：根据目标工作台的当前工人信息、当前排队区内的可移动载具分配的任务信息和正在前往所述排队区的可移动载具分配的任务信息，估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间。

当仓储系统包括至少两个工作台，估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间包括：分别估算至少两个工作台的排队区出现空位所需的第一时间，将其中第一时间最短的工作台设置为目标工作台，或者目标工作台通过以下方式确定：分别估算至少两个工作台的排队区出现空位所需的第一时间，将其中第一时间最短的工作台设置为目标工作台。

以上所述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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种自动引导运输车AGV的调度方法，其特征在于，包括：

确定目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至所述目标工作台的排队区所需的第二时间；

判断所述第二时间是否大于等于所述第一时间，如果是，则调度AGV将所述待处理可移动载具搬运至所述目标工作台的排队区，

其中，

第一时间以如下方式确定：

根据所述目标工作台的当前工人信息、当前所述排队区内的可移动载具被分配的任务信息、和正在前往所述排队区的可移动载具被分配的任务信息，估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间，

待处理可移动载具为排队区之外等待进入排队区的可移动载具；

第二时间以如下方式确定：

在待处理可移动载具已被负载于AGV的情形下，第二时间为待处理可移动载具的搬运时间，

在待处理可移动载具未被负载于AGV的情形下，第二时间根据调度空闲AGV的时间、所调度AGV到达待处理可移动载具当前位置所需的时间、待处理可移动载具被负载于AGV的负载时间、以及待处理可移动载具的搬运时间确定，

所述搬运时间根据待处理可移动载具的当前位置至目标工作台的排队区的距离、以及AGV的移动速度确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述第二时间小于所述第一时间，则等待第三时间之后，返回执行所述估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间的步骤，所述第三时间小于等于所述第一时间与所述第二时间的差值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三时间为所述差值与时间系数的乘积，0.5≤时间系数≤0.8。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述搬运时间为待处理可移动载具的当前位置至目标工作台的排队区的距离与AGV的移动速度的比值，

所述根据调度空闲AGV的时间、所调度AGV到达待处理可移动载具当前位置所需的时间、待处理可移动载具被负载于AGV的负载时间、以及待处理可移动载具的搬运时间确定，包括：

累加调度空闲AGV的时间、所调度AGV到达待处理可移动载具当前位置所需的时间、待处理可移动载具被负载于AGV的负载时间、以及待处理可移动载具的搬运时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间包括，

根据当前工人信息得到该工人的工作效率数据；

根据当前任务信息得到为使排队区出现空闲位置所需处理的当前工作量；

将当前工作量与工作效率数据相除得到第一时间。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间包括，将当前工人信息、当前排队区和正在前往当前排队区的任务信息输入预测模型，通过预测模型的输出得到第一时间，其中，预测模型根据所有工人的历史工作数据生成；

或者，

将当前工作内容与当前工人的历史工作数据进行匹配，根据历史工作内容的被处理时间，得到目标工作台的第一时间。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当仓储系统包括至少两个工作台时，所述目标工作台通过以下方式确定：

分别估算所述至少两个工作台的排队区出现空位所需的第一时间，将其中第一时间最短的工作台设置为目标工作台；或者，

将与待处理可移动载具当前位置距离最近的工作台设置为目标工作台。

8.一种自动引导运输车AGV的调度装置，其特征在于，包括：

时间估算模块：估算目标工作台的排队区出现空位所需的第一时间、和待处理可移动载具从当前位置搬运至所述目标工作台的排队区所需的第二时间；

判断模块：判断所述第二时间是否大于等于所述目标工作台的第一时间，如果是，执行搬运模块；

搬运模块：则调度AGV将所述待处理可移动载具搬运至所述目标工作台的排队区；

其中，

第一时间以如下方式确定：

根据所述目标工作台的当前工人信息、当前所述排队区内的可移动载具被分配的任务信息、和正在前往所述排队区的可移动载具被分配的任务信息，估算当前目标工作台的排队区出现空闲位置所需的第一时间，

待处理可移动载具为排队区之外等待进入排队区的可移动载具；

第二时间以如下方式确定：

在待处理可移动载具已被负载于AGV的情形下，第二时间为待处理可移动载具的搬运时间，

在待处理可移动载具未被负载于AGV的情形下，第二时间根据调度空闲AGV的时间、所调度AGV到达待处理可移动载具当前位置所需的时间、待处理可移动载具被负载于AGV的负载时间、以及待处理可移动载具的搬运时间确定，

所述搬运时间根据待处理可移动载具的当前位置至目标工作台的排队区的距离、以及AGV的移动速度确定。

9.一种非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一所述的自动引导运输车AGV的调度方法中的步骤。

10.一种自动引导运输车AGV的调度装置，其特征在于，包括处理器和如权利要求9所述的非瞬时计算机可读存储介质。