CN113335807A - 货物搬运方法及其货物自动分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及仓储管理技术领域。尤其涉及一种货物搬运方法及其货物自动分拣系统。该方法包括：确定货物输送线的货物输入情况，所述货物输送线为兼容传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线；根据所述货物输入情况，配置到达所述货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，以使所述货物输送线的货物输出情况与所述货物输入情况相适配；所述第二机器人用于将所述小尺寸货物从所述货物输送线搬离，所述第三机器人用于将所述大尺寸货物从所述货物输送线搬离。其可以确保在货物传输线进行的货物输入和货物输出之间的均衡，避免出现相互排队等候的现象，从而提升货物自动分拣系统的整体效率。

Description

货物搬运方法及其货物自动分拣系统

【技术领域】

本发明涉及仓储管理技术领域，尤其涉及一种货物搬运方法及其货物自动分拣系统。

【背景技术】

随着社会商业贸易的不断加强和发展，物流和仓储管理的重要性和受关注程度也开始在不断的提升。如何提供快速、高效的物流和仓储管理服务是当前的热点问题。

依托电子信息技术，例如工业机器人等自动化产业的发展，现有的许多货物仓库在进行仓储管理时，均采用机器人、输送线或者其它自动化设备相互配合的方式，以实现高效率的货物或者仓储管理。

在现有的自动分拣系统中，通常存在着多个前后衔接的操作流程。这些操作流程之间在实际执行过程中，难以保持速度上的一致性，从而导致部分的操作流程的任务过度堆积，影响自动分拣系统整体的效率。

因此，如何对具有前后衔接关系的操作流程进行控制和协调，确保系统整体的分拣效率是一个迫切需要解决的问题。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种能够解决以上缺陷的货物搬运方法及其货物自动分拣系统。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种货物搬运方法。该货物搬运方法包括：

确定货物输送线的货物输入情况，所述货物输送线为同时传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线；

根据所述货物输入情况，配置到达所述货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，以使所述货物输送线的货物输出情况与所述货物输入情况相适配；

所述第二机器人用于将所述小尺寸货物从所述货物输送线搬离，所述第三机器人用于将所述大尺寸货物从所述货物输送线搬离。

可选地，所述货物输入情况包括：未来预定时间段内输入的大尺寸货物数量、小尺寸货物数量、所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例以及所述比例的变化趋势中的一种或者多种。

可选地，所述确定货物输送线的货物输入情况，具体包括：

获取所述货物输送线需要传输的货物总数量以及所述货物输送线已经传输的货物数量；

根据所述货物总数量以及所述已经传输的货物数量，预测未来预定时间段内的所述货物输入情况。

可选地，所述预测未来预定时间段内的所述货物输入情况，具体包括：

根据所述货物总数量和所述已经传输的货物数量，计算剩余货物数量；

通过所述剩余货物数量和目标货物传输速度，确定在所述未来预定时间段内，待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量；

将所述待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量之间的比例作为所述货物输入情况。

可选地，所述根据所述货物输入情况，配置到达所述货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，具体包括：

在所述货物输入情况满足第一标准时，优先令所述第二机器人到达所述货物输送线，所述第一标准包括至少一条由所述大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例决定的判断条件；

在所述货物输入情况不满足所述第一标准时，优先令所述第三机器人到达所述货物输送线。

可选地，所述判断条件包括：所述大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例大于预设的阈值范围以及所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例的具有上升趋势。

可选地，所述方法还包括：

确定货物输送线的货物输出情况；

根据所述货物输出情况，配置到达所述货物输送线放置大尺寸货物和小尺寸货物的第一机器人，以使所述货物输送线的货物输入情况与所述货物输出情况相适配；

所述第一机器人用于将所述大尺寸货物或小尺寸货物搬运至所述货物输送线。

可选地，所述货物输出情况包括：到达所述货物输送线的第二机器人和第三机器人的空闲程度以及在未来预定时间段内，到达所述货物输送线的所述第二机器人和第三机器人的数量比例的变化趋势。

可选地，所述根据所述货物输出情况，配置到达所述货物输送线放置大尺寸货物和小尺寸货物的第一机器人，具体包括：

在所述货物输出情况满足第二标准时，优先配置搬运大尺寸货物的第三机器人到达所述货物输送线，所述第二标准根据所述货物输出情况设置；

在所述货物输出情况不满足所述第二标准时，优先配置搬运小尺寸货物的第三机器人到达所述货物输送线。

可选地，所述第二标准包括：第三机器人的空闲程度大于第二机器人以及到达所述货物输送线的所述第二机器人和第三机器人的数量比例为下降趋势。

可选地，所述优先配置搬运大尺寸货物的第三机器人到达所述货物输送线，具体包括：

为搬运大尺寸货物的第三机器人设置高于所述搬运小尺寸货物的第三机器人的优先级；

在具有至少两个第三机器人等待前往所述货物输送线时，令优先级较高的第三机器人优先到达所述货物输送线放置货物。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供以下技术方案：一种货物自动分拣系统。该货物自动分拣系统包括：

至少一条货物输送线，所述货物输送线为同时传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线；

若干个第一机器人，所述第一机器人用于在货物分拣区域与所述货物输送线之间搬运所述大尺寸货物和所述小尺寸货物；

若干个第二机器人，所述第二机器人用于在货物存储区域与所述货物输送线之间搬运小尺寸货物；

若干个第三机器人，所述第三机器人用于在货物存储区域与所述货物输送线之间搬运大尺寸货物；

处理终端，所述处理终端与所述第一机器人、第二机器人以及第三机器人通信连接，用于执行如上所述的货物搬运方法，控制所述第一机器人、第二机器人和第三机器人。

本发明实施例提供的货物搬运方法，针对能够同时传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线而设计，可以确保在货物传输线进行的货物输入和货物输出，这两个前后衔接的操作流程之间的均衡，避免出现相互排队等候的现象，从而提升货物自动分拣系统的整体效率。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明实施例的货物自动分拣系统的应用环境的示意图；

图2为本发明实施例提供的第一机器人的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一机器人的放货过程示意图；

图4为本发明实施例提供的处理终端的结构框图；

图5为本发明实施例提供的输送线结构的示意图；

图6为本发明实施例提供的货物定位机构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的货物推动装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的输送线结构的实际应用过程的示意图；

图9为本发明实施例提供的货物搬运方法的方法流程图；

图10为本发明另一实施例提供的货物搬运方法的方法流程图；

图11为本发明实施例提供的确定货物输入情况的方法流程图；

图12为本发明又一实施例提供的货物搬运方法的方法流程图

图13为本发明实施例提供的货物搬运装置的功能框图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

货物分拣是指从仓库或者其它类型的货物存储区域中取出与订单对应的货物并在分拣区域形成订单包裹的过程。而货物分拣系统是依托于机器人、输送线等自动化设备，实现货物在存储区域与分拣区域之间自动运输的一体化系统。

图1为本发明实施例提供的货物自动分拣系统的应用场景。如图1所示，在该应用场景中，大致可以划分为货物存储区域10、输送线结构20以及货物分拣区域30三个不同的区域。

其中，货物存储区域10是用于存放货物的区域。在该货物存储区域中，货物具体可以以任何合适的形式存放或者储存。为了表述方便，本应用场景中以方形货箱和货架的存放形式为例进行描述，但本领域技术人员可以将其应用于其他的货物存放形式的应用场景，而不限于方形货箱及货架的货物存放形式。

货物存储区域10中可以设置有多个货架，每个货架上按照特定存放规则，放置有多个相同或者不同的货箱。每个货箱中都存放有多件相同的货物。每个货架上按照特定存放规则，放置有多个相同或者不同的货箱。每个货箱中都存放有多件相同的货物。其通过货箱外部的特征(如二维码或者条形码等类似的标识)来标记货箱具体存储的货物。

在一些实施例中，为了适应存放在货物存储区域10中不同尺寸和形状的货物，货物存储区域10中可以设置有多个大型货架11和小型货架12，分别满足大尺寸货箱和小尺寸货箱的存放。

请继续参阅图1，货物存储区域10中的多个货架间隔划分形成多个具有一定宽度的巷道或者类似的行走通道，以使机器人等设备可以移动到特定的位置，取出或者放回货箱。

货物分拣区域30是根据其功能进行命名，与货物存储区域10不同的另一个外部区域。通常的，可以在货物分拣区域30执行将货物从货箱中取出、整理打包或者形成与订单对应的订单包裹中的一项或者多项货物分拣工作，具体由技术人员根据实际情况的需要(如拣货效率或者厂房的空间等)所确定。其具体可以采用任何类型操作方式实现以上的一项或者多项货物分拣工作，如自动、半自动甚至全工人操作的方式。

输送线结构20是建立货物存储区域10与货物分拣区域30之间的货箱运输通道的设备。在采用上述使用货箱装载货物的实施例中，该输送线结构20可以包括第一传输组件和第二传输组件，分别用于实现输出货箱和输入货箱两个方向相反的输送路径。

其中，第一传输组件具有第一传输方向，从货物存储区10域取出的货箱可以通过输送线结构20传输到货物分拣区域30，在货物分拣区域30完成货物取出等一项或者多项货物分拣工作。第二传输组件具有相反的第二传输方向，在货物分拣区域30取出特定数量的货物后，货箱重新通过输送线结构20传输回货物存储区域10进行存储。

请继续参阅图1，在该应用场景中，该货物自动分拣系统可以利用三种不同的机器人(41,42,43)以及处理终端50来实现货箱自动搬运。

其中，第二机器人42和第三机器人43是部署在货物存储区域10的自动货物搬运设备(如AGV小车等)。其具有行走机构以及货物存放机构等一个或者多个功能部件，可以在处理终端50的控制下，在输送线结构20与货物存储区域10的货架之间移动并搬运货箱。

应当说明的是，本实施例中的“第二”和“第三”仅用于区分机器人所对应的货箱尺寸，而不用于对机器人作具体限定。在本实施例中，货物存储区域10内放置有两种不同尺寸的货箱，分别对应于不同的种类和尺寸的货物。第三机器人43被设计用以搬运较大尺寸的货箱，第二机器人42则被设计用以搬运较小尺寸的货箱。

第一机器人41是部署在货物分拣区域30的自动货物搬运设备。其与第三机器人43或第二机器人42相类似，可以在处理终端50的控制下，在输送线结构20与货物分拣区域30之间移动并搬运货箱。

具体的，第一机器人41可以采用与第二机器人42和第三机器人43相同或者相类似的结构，也可以根据货物分拣区域30的特点，采用与第二机器人42和第三机器人43不同的，独立设计的结构。

图2为本发明实施例提供的第一机器人的结构示意图。该第一机器人41采用顶持的方式，用以完成大尺寸货箱或者小尺寸货箱在输送线和货物分拣区域30之间的运输。如图2所示，该第一机器人41可以包括：机器人本体411、载货机构412以及举升机构413。

其中，该机器人本体411是组成第一机器人41的主体结构，其具体可以采用任何合适的形状或者尺寸。在其底部可以设置有用于驱动机器人移动的行走机构414(如车轮、滚轮或者履带)，实现机器人41在各个方向上的移动。

载货机构412是用于承载货箱的承载结构，其可以是托盘或者类似的承载结构，具有一定的面积大小，可以顶持在货箱的底面从而兼容承载各种不同尺寸的货箱。

举升机构413是设置在载货机构412和机器人本体411之间的升降机构，可以升起或者下降从而调整载货机构412所处的高度，实现在输送线上取出货箱和将货箱放到输送线的功能。具体的可以根据实际情况的需要，选择使用液压、气动或者电动式的升降设备来实现该举升机构413。

在一些实施例中，输送线结构中使用的输送线可以在取货工位或者放货工位设置有与图2所示的第一机器人相适配的凹陷部。如图3所示，该凹陷部K设置在输送线的一端，在输送线的末端形成类似于“凹”字型的结构，具有与第一机器人的载货机构412相适配的尺寸大小，可供允许载货机构412从该“凹”字型结构穿过。

请继续参阅图2和图3，第一机器人41的放货过程包括：首先，货箱被第一机器人41的载货机构412顶持，第一机器人41移动到输送线的凹陷部所在的位置。然后，举升机构413将载货机构412的高度下降至低于输送线的高度。此时，货箱与载货机构413脱离，并且与输送线接触，进入放货工位。最后，第一机器人41从输送线离开，货箱被输送线从放货工位转移。

与上述放货过程的操作顺序相反的，第一机器人41的取货过程包括：首先，输送线上的货箱处于凹陷部所在取货工位。第一机器人41首先移动到输送线的凹陷部所在的位置。然后，举升机构413将载货机构412抬升至超过输送线的高度。此时，货箱B会被载货机构412所顶持，与输送线脱离。最后，第一机器人41从输送线的取货工位离开。

结合图2和图3所示的第一机器人与输送线结构可以看出，该应用场景中的第一机器人虽然每次只能运输一个货箱。但是，其能够同时兼容不同尺寸的货箱。亦即，输送线结构20的货箱转运至货物分拣区域30，或者货物分拣区域30的货箱返回输送线结构20时，不需要对货箱的尺寸进行分辨或者识别。

应当说明的是，本领域技术人员基于图2和图3提供的第一机器人和输送线的具体实例，还可以根据实际情况对机器人或者输送线的结构进行调整、更改或者替换，如增加确保第一机器人能够对准凹陷部的到位传感器。所有这些调整、更改或者替换的方案均属于本申请保护的范围。

在一些实施例中，上述机器人(41,42,43)可以是采用电力驱动的机器人。这样的，相应的还可以设置有供机器人(41,42,43)进行充电的充电区，机器人(41,42,43)从充电区出发进行工作，并且可以在电量不足的情况返回充电区充电。

当然，本领域技术人员还可以根据实际情况的需要，选择在货物存储区域10中放置更多不同尺寸的货箱，并相应的部署更多不同种类的机器人，而不限于图1所示的大尺寸货箱和小尺寸货箱两种。

处理终端50是整个货品分拣系统的控制核心。其具体可以采用任何类型的电子计算平台或者服务器设备，具备满足实际情况的需要的存储空间和计算能力，用以提供一项或者多项应用服务或者功能，例如接收待出库的订单或者控制机器人搬运货箱。

图4为用于实现处理终端50全部或者部分功能的电子计算平台的结构框图。如图4所示，该电子计算平台50可以包括：处理器502、存储器504以及通信模块506。

所述处理器502、存储器504以及通信模块506之间通过总线508的方式，建立任意两者之间的通信连接。

处理器502可以为任何类型，具备一个或者多个处理核心的处理器。其可以执行单线程或者多线程的操作，用于解析指令以执行获取数据、执行逻辑运算功能以及下发运算处理结果等操作。

存储器504作为一种非易失性计算机可读存储介质，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、相对于处理器502远程设置的分布式存储设备或者其他非易失性固态存储器件。

存储器504可以具有程序存储区，用于存储非易失性计算机可执行程序指令510(在另一些实施例中，也可以被称为“非易失性软件程序”)，供处理器502调用以使处理器502执行一个或者多个方法步骤。存储器504还可以具有数据存储区，用以存储处理器502下发输出的运算处理结果。

通信模块506是用于与机器人(41,42,43)或者输送线结构20等设备建立通信连接，提供物理信道的功能模块。

本领域技术人员可以根据本发明实施例揭露的处理终端所需要执行的功能步骤或者服务应用，选择使用对应的软件、硬件或者软硬件结合的方式来实现(例如一个或者多个比较电路)。根据所要实现的功能步骤或者服务应用，选择和设计硬件电路的方式为本领域技术人员所熟知，是本技术领域的公知常识，在此不作赘述。

机器人(41,42,43)与处理终端50之间建立有通信连接。由处理终端50根据机器人(41,42,43)的位置以及功能指标等信息，进行机器人的路径规划等操作，控制各个机器人有序的到达货物输送线搬运货物。上述功能指标包括但不限于载货量(即每一次最多可以装载的货箱数量)、续航里程、引导方式、货箱取放速度以及运行速度等。

图5为本发明实施例提供的输送线结构的示意图。其与货物存储区域10相接的部分或者末端可以被称为输送线头部。而输送线结构20与货物分拣区域30相接的部分或者末端则被称为输送线尾部。如图5所示，该输送线结构20包括：具有第二宽度的第二输送线22、具有第一宽度的第三输送线23以及第一输送线21。

其中，第三输送线23具有第一宽度，与较大尺寸的货箱相适配。其包括设置在第三输送线两端的放货工位23a以及大尺寸取货工位23b，用以实现大尺寸货箱的第一运输路径A。

第二输送线22具有第二宽度，与较小尺寸的货箱相适配。相类似地，其包括分别设置在第二输送线两端的放货工位22a以及小尺寸取货工位22b，用以实现小尺寸货箱的第一运输路径A。

第一输送线21具有第一宽度。其货箱运输方向与第三输送线23和第二输送线22相反(即放货工位21a与取货工位21b所在的末端与第三输送线23相反)，用以实现大尺寸货箱和小尺寸货箱的第二运输路径B。

该“第一宽度”是指稍大于一个大尺寸货箱的长或者宽的宽度，可以容纳大尺寸货箱，使其在输送线上逐个的传输。该“第二宽度”是指与稍大于小尺寸货箱的长或者宽的宽度，即两者之间的差小于一定的数值。显然地，第一宽度应当大于第二宽度。

第三输送线23，第二输送线22的输送线头部为放货工位，第一输送线21的输送线尾部为取货工位，均与第二机器人42和第三机器人43相配合。而第三输送线23，第二输送线22的输送线尾部为取货工位，第一输送线21的输送线头部为放货工位，均与第一机器人41相配合使用。

具体的，在使用图2所示的举升式结构的机器人时，第三输送线21、第二输送线22的输送线尾部可以设置图3所示的凹陷部K，形成上述的取货工位，供第一机器人43使用。第一输送线23的输送线头部同样地也可以设置有上述凹陷部K，与第一机器人43相配合。

请继续参阅图5，在第一输送线21上，取货工位21b包括小尺寸取货工位21b1和大尺寸取货工位21b2，分别与第三机器人43和第二机器人42相配合。亦即，第三机器人43在大尺寸取货工位21b1处取走大尺寸货箱并回收至货物存储区域10，第二机器人42在小尺寸取货工位21b2处取走小尺寸货箱并回收至货物存储区域10。

其中，小尺寸取货工位21b1与大尺寸取货工位21b2的至少一部分重合，并紧贴第一输送线21的其中一个侧边设置。换言之，大尺寸取货工位21b2和小尺寸取货工位21b1之间存在重叠区域。

具体的，小尺寸取货工位21b1还可以是大尺寸取货工位21b2中的一部分，其中的一条边缘与大尺寸取货工位21b2重合(即第一输送线21的其中一个侧边)。

货物定位机构24是安装或者设置在第一输送线21上，用以驱动小尺寸货箱移动定位到小尺寸取货工位21b1上的动作机构。在本实施例中，以机构所需要的执行的货物定位功能来命名，本领域技术人员可以根据实际情况的需要，选择使用任何类型，以推、拉等多种不同形式一种或者多种设备来实现该货物定位机构24。

当然，在具有更大规模的应用场景中，还可以使用两组或者多组输送线结构以达到提升货箱传输效率的目的，而不限于图1所示的一组输送线结构。

图6为本发明实施例提供的货物定位机构24的结构示意图。该货物定位机构大致可以由到位检测装置241和货物推动装置242两部分组成。

其中，到位检测装置241是用于检测货物是否已经到达预定位置的检测传感器。其能够在货箱进入或者到达第一输送线的取货工位时，触发产生相应的到位信号，以实现货物到位检测的功能。

具体的，该到位检测装置可以基于红外原理实现。例如图6所示的，成对的红外发射单元241a和红外接收单元241b分别设置在第一输送线的两侧，在货箱进入到取货工位所在的区域后，会遮挡红外发射单元241a发出的红外线，红外接收单元241b在无法接收到红外线时，就可以确定货箱已经到达，从而触发相应的到位信号。

在另一些实施例中，该到位检测装置还可以是基于压力传感器实现。该压力传感器可以布置在第一输送线的取货工位所在的区域。在货箱进入取货工位后，压力传感器能够检测到施加的压力增加，从而触发相应的到位信号。

应当说明的是，基于以上实施例公开的原理，本领域技术人员还可以根据实际情况的需要，对到位检测装置进行修改、调整或者替换，例如设置多组位于不同位置的红外发射单元和红外接收单元，可以提升到位检测的准确度。

货物推动装置242是对小尺寸货箱施加推力，使其向特定方向移动的推动装置。其可以设置在远离小尺寸取货工位的一侧，通过向进入取货工位的小尺寸货箱施加推力而将其推入小尺寸取货工位。

上述到位检测装置241与货物推动装置242之间建立有通信连接，由到位信号来控制货物推动装置242施加推力。亦即，在触发到位信号时，货物推动装置242就启动以施加推力。

如图6所示，由于小尺寸取货工位是紧贴第一输送线的侧边设置的。因此，第一输送线的侧边可以提供良好的支撑和定位顶持作用。

这样设计可以使得货物推动装置242所允许施加推力的范围较大，不需要对推力进行精确的控制，只需要简单的将进入到取货工位的小尺寸货箱推至与第一输送线紧贴的位置即可，也不需要额外的装置来保证小尺寸货箱的移动距离。

具体的，该货物推动装置242可以是利用高压气体，向小尺寸货箱施加足够推动力的动作设备。如图6所示，该货物推动装置242可以包括：若干个气体喷口242a以及高压气源242b。

其中，气体喷口242a可以设置有多个，以特定的形式设置在第一输送线的取货工位所在的侧边上，高压气源242b(如高压气罐，空气压力泵)通过连接管道等连接部件与气体喷口242a连接，提供具有预定气压的气体。

该预定气压以及气体喷口的设置数量等具体的参数是经验性数值，可以由技术人员根据实际情况(如货箱的重量)所确定，只需要能够推动货箱即可。

在实际使用时，在到位信号触发后，高压气体从气体喷口242a喷出，推动小尺寸货箱移动到紧贴第一输送线侧边的位置，从而使小尺寸货箱准确定位到相应的小尺寸工位上。

在另一些实施例中，该货物推动装置242还可以是通过推杆等动作机构施加推力的设备。例如图7所示，其可以由驱动电机2421，凸轮2422组成的传动机构以及推动板2423组成的动作机构。

其中，驱动电机2421具有输出旋转力矩的动力输出轴。凸轮2422连接到动力输出轴。驱动电机2421在到位信号触发后启动，带动凸轮2422旋转。传动机构中的传动杆2424一端与凸轮铰接，另一端与推动板2423铰接，随着凸轮2423的旋转而带动推动板2423向外推出，从而将小尺寸货箱推至与第一输送线边缘S紧贴的位置。

小尺寸货箱到位后，驱动电机2421继续运行，凸轮2423继续旋转带动推动板2423加速回收，返回第一输送线的边缘以避免对大尺寸货箱的移动造成干扰。

当然，本领域技术人员还可以使用其他任何合适类型的，能够将驱动电机的动力输出轴的旋转运动转换为推动板的往复运动的传动机构，而不限于图7所示的凸轮结构。

图8为本发明实施例提供的输送线结构在实际应用过程中的示意图。在本应用场景中，该输送线结构使用的第一、第二、第三输送线均采用由一系列具有特定长度的滚轮组成的滚轮式输送线。这些滚轮中的一个或者多个可自由控制滚动方向或者是否滚动。

如图8所示，第二机器人42和第三机器人43分别将大尺寸货箱和小尺寸货箱从货物存储区域10的货架上搬运到第二输送线22和第三输送线23的放货工位上。

第三输送线23将放置到放货工位的大尺寸货箱转移到取货工位上，由第一机器人41将大尺寸货箱转移到货物分拣区域30中，进行取货、分拣和订单打包等操作。

第二输送线22将放置到放货工位的小尺寸货箱转移到取货工位上，同样由第一机器人41将小尺寸货箱搬运到货物分拣区域30中，以完成取货和分拣等操作。

在货物分拣区域30中取货完成后的大尺寸货箱和小尺寸货箱均由第一机器人41搬运到第一输送线21的放货工位上。

其中，对于大尺寸货箱，第一输送线21将其转移到大尺寸取货工位上，再由第三机器人43从大尺寸取货工位上将该大尺寸货箱搬运返回货物存储区域10对应的货架上。

而对于小尺寸货箱，第一输送线21同样将其转移到大尺寸取货工位所在的区域。此时，由部署在第一输送线21的货物定位机构24将小尺寸货箱推到小尺寸取货工位上(即紧贴第一输送线的侧边)。

第二机器人42在小尺寸取货工位上取走该小尺寸货箱并将其搬运返回货物存储区域10存放。

本发明实施例提供的第一输送线，通过紧贴第一输送线的侧边设置的小尺寸取货工位和货物定位机构的配合，令从货物分拣区域30返回的大尺寸货箱和小尺寸货箱可以共用一条输送线(第二机器人42和第三机器人43只需要分别在第一输送线对应的大尺寸取货工位和小尺寸取货工位处取走相应的具有相应尺寸的货箱即可)。

基于以上实施例提供的输送线结构，本发明实施例还进一步提供了一种货物搬运方法，其基于能够同时传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线而设计(如图8所示的第一输送线)。当被控制终端执行时，能够令输送线结构两端的货物输出和输入速度相匹配，从而尽可能的提升输送线结构传输货物的效率。

图9为本发明实施例提供的货物搬运方法的方法流程图。以下以图1所示的第一输送线21及其应用场景为例，结合图9对该货物搬运方法进行详细描述。如图9所示，该方法包括：

S910、确定货物输送线的货物输入情况。

其中，“货物输入情况”是指在通过一种或者多种指标衡量在一定时间段内，输送线的放货工位接收到的货物的情况，如大尺寸货物和小尺寸货物之间的比例，货物的数量，货物输入的速度等。

具体的，该货物输入情况可以是由控制终端50根据相关的历史数据所预测得到的未来预定时间段内输入的大尺寸货物数量、小尺寸货物数量、大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例以及比例的变化趋势中的一种或者多种。

该“变化趋势”是指比例随时间的变化情况。其既可以是变化的方向，还可以包括变化的速度，反映出比例变动的走向和预期结果。

在选择使用不同的指标衡量货物输入情况时，通常也需要使用相应的获取方式。在一些实施例中，如图10所示，步骤S910具体可以包括：

S911、获取货物输送线需要传输的货物总数量以及货物输送线已经传输的货物数量。

其中，“货物总数量”是预先划定的需要被输入到货物输送线的数量。其可以是根据货物分拣操作所处理的项目、订单数量或者特定的时间长度而确定。“已经传输的货物数量”是从起始时刻到当前时刻为止，已经被输入到货物输送线的数量，控制终端50可以通过记录或者类似的计数方式计算确定。

S912、根据货物总数量以及已经传输的货物数量，预测未来预定时间段内的货物输入情况。

其中，“未来预定时间段”是一个经验性数值，可以由技术人员根据实际情况的需要而进行设置。控制终端50具体使用的预测方法也可以根据实际使用的，用于衡量货物输入的指标来决定。

具体的，如图11所示，控制终端50可以通过如下方法对未来的货物输入情况进行预测：

S1001、根据货物总数量和已经传输的货物数量，计算剩余货物数量。

其中，已经传输的货物数量可以理解为货物输入的历史数据。而剩余待输入的货物情况可以理解为未来需要输入的货物情况。

S1002、通过剩余货物数量和目标货物传输速度，确定在未来预定时间段内，待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量。

其中，“目标货物传输速度”是预先给定或者设置的，输送线传输所需要达到的理想货物传输速度。该预定时间段可以是一段较小的时间段，以尽可能的接近或表示瞬时速度，以便于控制终端50更好的对货物输入情况进行配置。

S1003、将待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量之间的比例作为货物输入情况。

其中，考虑到不同尺寸的货物需要使用两种不同的机器人进行搬运。因此，使用待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量之间的比例作为货物输入情况可以帮助更直观的调整两种机器人的比例。

本实施例提供的货物输入情况计算方法，通过结合已有的历史数据和未来需要输入的货物情况，可以对未来时间段的货物输入情况进行预测并作为配置的依据，具有更好的前瞻性和预见性，有利于提升系统运行的效率。

S920、根据货物输入情况，配置到达货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，以使所述货物输送线的货物输出情况与所述货物输入情况相适配。

其中，“配置”是指控制终端50基于预先设定的优化目标和配置依据，所确定的对到达货物输送线的第二机器人和第三机器人的控制方式或者策略。

在本实施例中，控制终端50的优化目标在于令货物输出情况和货物输入情况相适配(如两者速度保持接近)，配置的依据是在先计算预测获得的货物输入情况。

如图1所示的，第二机器人和第三机器人都是用于货物从货物输送线搬离，并返回至相应货物存储区10相应的货架上进行存储的设备。两者的区别在于搬运的货物尺寸不同。

由此，控制终端50可以通过可以第二机器人和第三机器人的比例而对货物输出情况进行相应的调整(如改变大尺寸货物或小尺寸货物的输出速度、数量)，以尽可能的达到或者接近优化目标。

在一些实施例中，与使用步骤S1004所提供的货物输入情况的数据相对应地，请继续参阅图10，步骤S920具体可以包括：

S921、判断货物输入情况是否满足第一标准。若是，执行步骤S922，若否，执行步骤S923。

其中，该第一标准包括至少一个由大尺寸货物数量和小尺寸货物数量的比例决定的判断条件。当然，也可以不限于一个判断条件，而可以具有多个判断条件。另外，多个判断条件之间也可以是根据实际情况的需要而具有相应的逻辑联系(如“和”，“或”等)。

具体的，该第一标准所使用的判断条件可以包括：大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例大于一个预设的阈值范围以及大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例的具有上升趋势。

其中，该预设的阈值范围是一个经验性数值，可以由本领域技术人员根据实际情况的需要而设定。该范围值在两端相等时，也可以是一个单一的数值。“上升趋势”是指预测比例在未来会随着时间不断变大。

S922、优先令第三机器人到达货物输送线。

其中，“到达”是指机器人进入到货物输送线相应的工作位置，可以将货箱等类似的货物从货物输送线上搬离的状态。当然，基于具体应用的输送线的不同，机器人所到达的工作位置的数量或者位置也有所不同(如图5所示的第一输送线21可以在两侧提供两个不同的工作位置)。

S923、优先令第二机器人到达货物输送线。

其中，该“优先”是指控制终端50在一定时间内，控制更多特定类型的机器人进入，或者说为该类型的机器人赋予更高的优先级，以达到在未来一段时间内，针对性的提升对大尺寸货物或小尺寸货物的搬运效率的结果。

以图8所示的应用场景为例，该“优先令第三机器人到达货物输送线”的方式可以是：控制更多的第三机器人前往货物输送线，压缩容纳第三机器人的工作位置的空闲时间，例如控制一个或者多个第三机器人在工作位置等候，以使得在第三机器人完成搬运工作后，等候的第三机器人可以迅速进入。

在更极端的情况下，还可以控制第三机器人占用位于另一侧的，原属于第二机器人的工作位置，以尽可能的提升对大尺寸货物的搬运速度。

“优先令第二机器人到达货物输送线”也可以采用类似的方式，而达到提升小尺寸货物搬运效率的效果。

在另一些实施例中，控制终端50除了可以根据货物输入情况对货物输出情况进行调整和优化以外，还可以根据货物输出情况，通过配置第三机器人的方式，对货物输入情况进行调整和优化，以尽可能的达到两者之间的均衡。

图12为本发明另一实施例提供的货物搬运方法。如图12所示，该货物搬运方法包括如下步骤：

S930、确定货物输送线的货物输出情况。

其中，“货物输出情况”是通过一种或者多种指标衡量的，一定时间段内从输送线的取货工位离开的货物的情况。其与货物输入情况相类似，同样也可以根据实际情况的需要，而选择确定具体使用的衡量指标。

具体的，该货物输出情况可以包括：到达所述货物输送线的第二机器人和第三机器人是否空闲以及在未来预定时间段内，到达货物输送线的第二机器人和第三机器人的数量变化趋势等的衡量指标。

“机器人空闲”是指在货物移动到货物输送线的取货工位以后，第二或第三机器人不需要额外的等候时间即可将货物从输送线上搬离的状态。进一步地，还可以采用其他更多的维度来评价或者衡量“空闲”程度。例如，确定在第一输送线的工作位置上，是否存在第二或者第三机器人，目前在工作位置上的第二或第三机器人是否还能够容纳新的货箱等。

该未来预定时间段也是一个经验性数值，其具体的时间长度可以根据实际情况的需要而设置，只需要能够反映第二和第三机器人在未来的变化即可。

S940、根据货物输出情况，配置到达货物输送线放置大尺寸货物和小尺寸货物的第一机器人，以使货物输送线的货物输入情况与货物输出情况相适配。

其中，如图8所示的，第一机器人既可以顶持大尺寸货物，也可以顶持小尺寸货物。控制终端50可以通过配置和调整顶持大尺寸货物和小尺寸货物的两种第一机器人到达货物输送线的方式，实现对货物输入情况的调节或者优化。

基于以上实施例提供的货物输出情况，在图8所示的应用场景中，如图12所示，步骤S940还可以包括如下步骤：

S941、判断货物输出情况是否满足第二标准。若是，执行步骤S942，若否，执行步骤S943。

其中，第二标准是另一个根据具体的货物输出情况而设置的判断基准。其可以采取与以上实施例的第一标准相类似的形式，由一个或者多个不同的判断条件按照一定的逻辑关系组成。为了与第一标准相区分，而使用“第二”这样的描述。

S942、优先配置搬运大尺寸货物的第一机器人到达货物输送线。

其中，“到达”是指第一机器人进入到货物输送线特定的，能够将货箱放置在货物输送线的放货工位的工作位置。其具体的形式可以根据实际情况而确定，例如可以是如图3所示的放货形式。

S943、优先配置搬运小尺寸货物的第一机器人到达货物输送线。

其中，“优先配置”是指控制终端50在控制第一机器人时，采用让顶持有大尺寸或小尺寸货物的第一机器人更多的进入工作位置，或者设置优先级等类似的，能够增加大尺寸货物或者小尺寸货物输入货物输送线的速度的方式。

以步骤S943为例，可以为搬运小尺寸货物的第一机器人设置高于搬运大尺寸货物的第一机器人的优先级。在存在两个以上分别顶持有大尺寸货箱和小尺寸货箱的第一机器人需要进入工作位置放置货箱时，控制终端50可以根据优先级确定进入工作位置的第一机器人的顺序，从而使得搬运大尺寸货箱的第一机器人能够优先到达货物输送线。

这样的优先配置方式，就可以在一定时间段内，连续输入多个大尺寸货箱，以提升大尺寸货箱的输入速度或者数量(即降低小尺寸货箱的输入速度)。

在本发明实施例提供的货物搬运方法中，货物输入情况主要由大尺寸货箱和小尺寸货箱的输入速度来表示，货物输出情况主要由大尺寸货箱和小尺寸货箱的输出速度来表示，并且通过配置第二和第三机器人的比例，调整大尺寸货箱和小尺寸货箱的输出速度，配置第一机器人来调整大尺寸货箱和小尺寸货箱的输入速度。控制终端50的优化配置目标在于，尽可能保持大尺寸货箱输入速度与输出速度相匹配，小尺寸货箱的输入速度也能够与输出速度相匹配。

应当说明的是，本领域技术人员基于本发明实施例揭露的货物搬运方法所应用的货物输送线的特点(可以同时兼容传输大尺寸货物和小尺寸货物)，还可以对上述实施例公开的货物搬运方法进行调整、改变或者替换后，应用于其他具有相类似特点的应用场景或者输送线结构中。所有这些调整、改变或者替换所获得的技术方案都是基于现有技术容易想到的，属于本发明的保护范围之内。

基于以上实施例提供的货物搬运方法，本发明实施例还进一步提供了一种货物搬运装置。其可以由控制终端50所执行，对第一、第二和第三机器人进行配置，以达到货物输送线两端的货物输入和输出的均衡。图13为本发明实施例提供的货物搬运装置。如图13所示，该货物搬运装置1300可以包括：数据获取模块1301以及输出配置模块1302。

其中，该数据获取模块1301用于确定货物输送线的货物输入情况。该货物输送线为兼容传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线，例如图5所示的第一输送线。输出配置模块1302用于根据货物输入情况，配置到达所述货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，以使所述货物输送线的货物输出情况与所述货物输入情况相适配。

在一些实施例中，数据获取模块1301获取的货物输入情况可以包括：未来预定时间段内输入的大尺寸货物数量、小尺寸货物数量、所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例以及所述比例的变化趋势中的一种或者多种。

具体的，数据获取模块1301具体可以通过如下方式，确定货物输入情况：首先，获取所述货物输送线需要传输的货物总数量以及所述货物输送线已经传输的货物数量。然后，根据所述货物总数量以及所述已经传输的货物数量，预测未来预定时间段内的所述货物输入情况。

较佳的，数据获取模块1301具体可以用于：根据所述货物总数量和所述已经传输的货物数量，计算剩余货物数量；通过所述剩余货物数量和目标货物传输速度，确定在所述未来预定时间段内，待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量；将所述待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量之间的比例作为所述货物输入情况。

本实施例的数据获取模块1301可以基于历史的货物输入情况，提供未来的货物输入情况预测，以帮助控制终端50更好的协调和均衡货物输入和输出的情况。

在另一些实施例中，输出配置模块1302可以通过预先设定的第一标准，来完成对第二机器人和第三机器人的比例配置。输出配置模块1302具体用于：在所述货物输入情况满足第一标准时，优先令所述第三机器人到达所述货物输送线。而在所述货物输入情况不满足所述第一标准时，优先令所述第二机器人到达所述货物输送线。

其中，第一标准包括至少一条由所述大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例决定的判断条件。换言之，输出配置模块1302可以根据大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例是否过高来调整两种尺寸的货物的输出。

具体的，输出配置模块1302所使用的判断条件可以包括：所述大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例大于预设的阈值范围以及所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例的具有上升趋势。

请继续参阅图13，在较佳的实施例中，数据获取模块1301还可以用于确定货物输送线的货物输出情况，而货物搬运装置1300则包括输出配置装置1303。

其中，输出配置装置1303用于根据所述货物输出情况，配置到达所述货物输送线放置大尺寸货物和小尺寸货物的第一机器人，以使所述货物输送线的货物输入情况与所述货物输出情况相适配。

具体的，数据获取模块1301获取的货物输出情况可以包括：到达所述货物输送线的第二机器人和第三机器人是否空闲以及在未来预定时间段内，到达所述货物输送线的所述第二机器人和第三机器人的数量变化趋势。

在特定的货物输出情况的基础上，在一些实施例中，输出配置模块1303还用于在所述货物输出情况满足第二标准时，优先配置搬运大尺寸货物的第一机器人到达所述货物输送线。在所述货物输出情况不满足所述第二标准时，优先配置搬运小尺寸货物的第一机器人到达所述货物输送线。

其中，第二标准是根据具体选择使用或者确定的货物输出情况而设置的，具有与以上实施例提供的第一标准相类似的形式。

本域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序。

其中，计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例公开的货物搬运方法中的一个或者多个步骤。完整的计算机程序产品体现在含有本发明实施例公开的计算机程序的一个或多个计算机可读存储介质上(包括但不限于，磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)。

综上所述，本发明实施例提供的货物搬运方法，可以应用于兼容大尺寸货物和小尺寸货物的货物输送线中，确保货物输送线两端的货物输入和货物输出保持协调和均衡，从而使得系统整体的效率得到有效的提高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种货物搬运方法，其特征在于，包括：

确定货物输送线的货物输入情况，所述货物输送线为兼容传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线；

根据所述货物输入情况，配置到达所述货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，以使所述货物输送线的货物输出情况与所述货物输入情况相适配；

所述第二机器人用于将所述小尺寸货物从所述货物输送线搬离，所述第三机器人用于将所述大尺寸货物从所述货物输送线搬离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述货物输入情况包括：未来预定时间段内输入的大尺寸货物数量、小尺寸货物数量、所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例以及所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例的变化趋势中的一种或者多种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定货物输送线的货物输入情况，具体包括：

获取所述货物输送线需要传输的货物总数量以及所述货物输送线已经传输的货物数量；

根据所述货物总数量以及所述已经传输的货物数量，预测未来预定时间段内的所述货物输入情况。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预测未来预定时间段内的所述货物输入情况，具体包括：

根据所述货物总数量和所述已经传输的货物数量，计算剩余货物数量；

通过所述剩余货物数量和目标货物传输速度，确定在所述未来预定时间段内，待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量；

将所述待传输的大尺寸货物数量和小尺寸货物数量之间的比例作为所述货物输入情况。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述货物输入情况，配置到达所述货物输送线搬运货物的第二机器人和第三机器人的比例，具体包括：

在所述货物输入情况满足第一标准时，优先令所述第三机器人到达所述货物输送线，所述第一标准包括至少一条由所述大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例决定的判断条件；

在所述货物输入情况不满足所述第一标准时，优先令所述第二机器人到达所述货物输送线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断条件包括：所述大尺寸货物数量和所述小尺寸货物数量的比例大于预设的阈值范围以及所述大尺寸货物数量与小尺寸货物数量的比例具有上升趋势。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定货物输送线的货物输出情况；

根据所述货物输出情况，配置到达所述货物输送线放置大尺寸货物和小尺寸货物的第一机器人，以使所述货物输送线的货物输入情况与所述货物输出情况相适配；

所述第一机器人用于将所述大尺寸货物或小尺寸货物搬运至所述货物输送线。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述货物输出情况包括：到达所述货物输送线的第二机器人和第三机器人的空闲程度以及在未来预定时间段内，到达所述货物输送线的所述第二机器人和第三机器人的数量变化趋势。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述货物输出情况，配置到达所述货物输送线放置大尺寸货物和小尺寸货物的第一机器人，具体包括：

在所述货物输出情况满足第二标准时，优先配置搬运大尺寸货物的第一机器人到达所述货物输送线，所述第二标准根据所述货物输出情况设置；

在所述货物输出情况不满足所述第二标准时，优先配置搬运小尺寸货物的第一机器人到达所述货物输送线。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二标准包括：第三机器人的空闲程度大于第二机器人以及到达所述货物输送线的所述第二机器人和第三机器人的数量比例为下降趋势。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述优先配置搬运大尺寸货物的第三机器人到达所述货物输送线，具体包括：

为搬运大尺寸货物的第三机器人设置高于所述搬运小尺寸货物的第三机器人的优先级；

在具有至少两个第三机器人等待前往所述货物输送线时，令优先级较高的第三机器人优先到达所述货物输送线放置货物。

12.一种货物自动分拣系统，其特征在于，包括：

至少一条货物输送线，所述货物输送线为同时传输大尺寸货物和小尺寸货物的公共输送线；

若干个第一机器人，所述第一机器人用于在货物分拣区域与所述货物输送线之间搬运所述大尺寸货物和所述小尺寸货物；

若干个第二机器人，所述第二机器人用于在货物存储区域与所述货物输送线之间搬运小尺寸货物；

若干个第三机器人，所述第三机器人用于在货物存储区域与所述货物输送线之间搬运大尺寸货物；

处理终端，所述处理终端与所述第一机器人、第二机器人以及第三机器人通信连接，用于执行如权利要求1-11任一项所述的货物搬运方法，控制所述第一机器人、第二机器人和第三机器人。

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