CN114596016A - 仓储系统的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种仓储系统的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中，控制方法包括：根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区；确定各调出库区中的调出机器人；从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，并将调入机器人从调出库区调度至对应的调入库区。通过采用上述方案，可以根据各库区的实际情况对各库区的机器人数量进行调配，以使机器人在各库区的分布数量较为合理，保证各库区的任务分配均衡，从而提高仓储系统的运转效率。
Description
技术领域
本申请涉及仓储技术领域，尤其涉及一种仓储系统的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
相关技术中，仓储系统通常包括多个库区，每个库区均设有相应的存储货架和工作站，并通过搬运机器人实现各库区中的出库任务、入库任务或其他任务。由于各库区的任务数量不同，容易出现各库区的机器人数量分布不均衡的情况，难以保证各库区的任务执行效率，从而影响仓储系统的整体运转效率。
发明内容
本申请实施例提供一种仓储系统的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种仓储系统的控制方法，包括：
根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区；
确定各调出库区中的调出机器人；
从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，并将调入机器人从调出库区调度至对应的调入库区。
在一种实施方式中，根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区，包括：
在初始库区的当前机器人数小于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调入库区；
在初始库区的当前机器人数大于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调出库区；
其中，初始库区的机器人分配数为初始库区的未完成任务数与仓储系统的未完成任务数总和的比值与仓储系统的机器人总数的乘积。
在一种实施方式中，确定各调出库区中的调出机器人，包括：
根据调出库区的当前机器人数、机器人数下限值、机器人分配数以及空闲机器人数，计算调出库区的机器人调出数；
根据调出库区的机器人调出数，确定调出库区的调出机器人。
在一种实施方式中，从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，包括：
根据调入库区的机器人分配数、当前机器人数以及机器人数上限值，计算调入库区的机器人调入数；
将调入库区的机器人调入数与各调入库区的机器人调入数的总和的比值与各调出库区的机器人调出数的总和的乘积，作为第一参考值；
将第一参考值和调入库区的机器人调入数中的最小值确定为调入库区的机器人实际需求数；
从各调出库区中的调出机器人中，按照调入库区的机器人实际需求数选择与调入库区距离最近的调出机器人作为调入库区的调入机器人。
在一种实施方式中，初始库区包括多个工作站，将调入机器人从调出库区调度至对应的调入库区之后，还包括：
对于每个待匹配库区，根据待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从待匹配库区的空闲机器人中确定出待匹配库区的各工作站的目标机器人；
将工作站的待分配任务匹配至工作站的目标机器人。
在一种实施方式中，根据待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从待匹配库区的空闲机器人中确定出待匹配库区的各工作站的目标机器人，包括：
对于每个待分配任务类型，根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的初始非固定权值，计算待分配任务类型的第一非固定权值；
将待匹配库区的空闲机器人中的一个作为目标机器人，分配至第一非固定权值最高的待分配任务类型对应的工作站；
对于每个待分配任务类型，根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的第一非固定权值，计算待分配任务类型的第二非固定权值；
在空闲机器人的待分配数量和待分配任务数都大于0的情况下，循环第一非固定权值计算步骤、目标机器人分配步骤以及第二非固定权值计算步骤，并将待分配任务类型的第二非固定权值作为待分配任务类型的初始非固定权值。
在一种实施方式中，将工作站的待分配任务匹配至工作站的目标机器人，包括：
根据工作站的待分配任务的优先级以及待分配任务对应的目标料箱与工作站之间的距离，计算各待分配任务的分配值；
根据工作站的目标机器人的数量从待分配任务中截取相应数量的分配值最高的待分配任务作为目标任务；
针对每个目标机器人，根据目标机器人与各目标任务对应的目标料箱之间的距离，计算目标机器人匹配至各目标任务的匹配值，选取匹配值最高的目标任务匹配至目标机器人。
第二方面，本申请实施例提供了一种仓储系统的控制装置，包括：
调入库区和调出库区确定模块，用于根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区；
调出机器人确定模块，用于确定各调出库区中的调出机器人；
调入机器人确定模块，从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，并将调入机器人从调出库区调度至对应的调入库区。
在一种实施方式中，调入库区和调出库区确定模块包括：
调入库区确定单元，用于在初始库区的当前机器人数小于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调入库区；
调出库区确定单元，用于在初始库区的当前机器人数大于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调出库区；
其中，初始库区的机器人分配数为初始库区的未完成任务数与仓储系统的未完成任务数总和的比值与仓储系统的机器人总数的乘积。
在一种实施方式中，调出机器人确定模块包括：
机器人调出数计算单元，用于根据调出库区的当前机器人数、机器人数下限值、机器人分配数以及空闲机器人数，计算调出库区的机器人调出数；
调出机器人确定单元，用于根据调出库区的机器人调出数，确定调出库区的调出机器人。
在一种实施方式中，调入机器人确定模块包括：
机器人调入数计算单元，用于根据调入库区的机器人分配数、当前机器人数以及机器人数上限值，计算调入库区的机器人调入数；
第一参考值计算单元，用于将调入库区的机器人调入数与各调入库区的机器人调入数的总和的比值与各调出库区的机器人调出数的总和的乘积，作为第一参考值；
机器人实际需求数确定单元，用于将第一参考值和调入库区的机器人调入数中的最小值确定为调入库区的机器人实际需求数；
调入机器人选择单元，用于从各调出库区中的调出机器人中，按照调入库区的机器人实际需求数选择与调入库区距离最近的调出机器人作为调入库区的调入机器人。
在一种实施方式中，该装置还包括：
目标机器人确定模块，用于根据待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从待匹配库区的空闲机器人中确定出待匹配库区的各工作站的目标机器人；
任务匹配模块，用于将工作站的待分配任务匹配至工作站的目标机器人。
在一种实施方式中，目标机器人确定模块包括：
第一非固定权值计算单元，用于根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的初始非固定权值，计算待分配任务类型的第一非固定权值；
目标机器人分配单元，用于将待匹配库区的空闲机器人中的一个作为目标机器人，分配至第一非固定权值最高的待分配任务类型对应的工作站；
第二非固定权值计算单元，用于根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的第一非固定权值，计算待分配任务类型的第二非固定权值；
循环单元，用于在空闲机器人的待分配数量和待分配任务数都大于0的情况下，循环第一非固定权值计算步骤、目标机器人分配步骤以及第二非固定权值计算步骤，并将待分配任务类型的第二非固定权值作为待分配任务类型的初始非固定权值。
在一种实施方式中，任务匹配模块包括：
分配值计算单元，用于根据工作站的待分配任务的优先级以及待分配任务对应的目标料箱与工作站之间的距离，计算各待分配任务的分配值；
目标任务截取单元，用于根据工作站的目标机器人的数量从待分配任务中截取相应数量的分配值最高的待分配任务作为目标任务；
目标机器人分配单元，用于根据目标机器人与各目标任务对应的目标料箱之间的距离，计算目标机器人匹配至各目标任务的匹配值，选取匹配值最高的目标任务匹配至目标机器人。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器能够执行上述仓储系统的控制方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，上述各方面任一种实施方式中的方法被执行。
本申请实施例的仓储系统的控制方法通过采用上述方案，可以根据各库区的实际情况对各库区的机器人数量进行调配，以使机器人在各库区的分布数量较为合理，从而保证各库区的任务分配较为均衡，从而整体上提高仓储系统的运转效率。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1为根据本申请实施例的仓储系统的控制方法的流程图；
图2为根据本申请的确定调入库区和调出库区的具体流程图；
图3为根据本申请的确定调出机器人的具体流程图；
图4为根据本申请的确定调入机器人的具体流程图；
图5为根据本申请的仓储系统的控制方法的流程图；
图6为根据本申请的确定目标机器人的具体流程图；
图7为根据本申请的为目标机器人匹配待分配任务的具体流程图；
图8为根据本申请实施例的仓储系统的控制装置的方框图；
图9为根据本申请的调入库区和调出库区确定模块的方框图；
图10为根据本申请的调出机器人确定模块的方框图；
图11为根据本申请的调入机器人确定模块的方框图；
图12为根据本申请的目标机器人匹配模块的方框图；
图13为根据本申请的调入机器人确定模块的方框图；
图14为根据本申请实施例的电子设备的方框图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下面参考图1-图6描述根据本申请实施例的仓储系统的控制方法。根据本申请实施例的仓储系统的控制方法可以应用于仓储系统，用于将机器人分配至有待分配任务的巷道，并将待分配任务分配给机器人。
图1示出根据本申请实施例的仓储系统的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
步骤S101：根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区；
步骤S102：确定各调出库区中的调出机器人；
步骤S103：从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，并将调入机器人从调出库区调度至对应的调入库区。
示例性地，仓储系统包括多个库区，每个库区均设有存储货架和工作站，机器人被分配至各个库区以执行各库区相应的任务。初始库区指的是未对机器人进行调度之前的各个库区。
初始库区的待分配任务指的是初始库区的尚未分配机器人的任务。初始库区的当前机器人数指的是，位于该初始库区内的机器人的数量，包括位于该初始库区的正在执行任务的机器人以及处于空闲状态的机器人。调入库区指的是需要调入机器人的初始库区，调出库区指的是需要调出机器人的初始库区。
示例性地，可以通过计算初始库区的待分配任务数占所有初始库区的待分配任务数总和的比值与所有初始库区的机器人总数的乘积，然后将该乘积与该初始库区的当前机器人数进行比较，从而判断该初始库区是否需要调入或调出机器人，并确定该初始库区为调入库区还是调出库区。
在一个具体示例中，各初始库区均包括存储货架、工作站、第一机器人和第二机器人。存储货架为多个且并排间隔设置，相邻的两个存储货架之间限定有巷道。存储货架设有存储位和缓存位，存储位与缓存位异层设置。例如，存储位可以为多个且在上下方向上间隔设置，缓存位位于多个存储位的下方且位于存储货架的最下层。机器人可以沿巷道移动，用于将缓存位上的料箱搬运至存储位、或者将存储位上的料箱搬运至缓存位。工作站用于供工作人员将存放于料箱内的货品分拣出、或者将货品放置于料箱内。第二机器人可以在存储货架和工作站之间移动，用于将缓存位上的料箱搬运至工作站、或者将工作站的料箱搬运至缓存位。需要说明的是，本申请实施例中的机器人为第二机器人。
示例性地，确定各调出库区中的调出机器人，可以从调出库区的处于空闲状态的机器人中确定，或者从调出库区的处于空闲状态的机器人和正在执行料箱归位任务且该机器人距离任务终点的距离不大于预设距离阈值的机器人中确定。其中，处于空闲状态的机器人指的是当前未被分配任务的机器人，料箱归位任务指的是机器人将料箱从一个存储货架搬运至另一个存储货架。
示例性地，从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，可以针对每个调入库区，从所有调出机器人中选择距离该调入库区最近的调出机器人作为该调入库区的调入机器人，并向调入机器人发送移动指令，以控制调入机器人由当前所在的调出库区移动至被分配的调入库区。
根据本申请实施例的仓储系统的控制方法，通过各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区，以及确定调出库区的调出机器人并从调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，然后针对各调入库区，从调入库区的调入机器人中确定出调入库区的各工作站的目标机器人，并将工作站的待分配任务匹配至各目标机器人。由此，可以根据各初始库区的实际情况对各初始库区的机器人数量进行调配，以使机器人在各初始库区的分布数量较为合理，从而保证各初始库区的任务分配较为均衡，从而整体上提高仓储系统的运转效率，解决了相关技术中的仓储系统各个库区机器人分布不合理所导致的工作效率低下的技术问题。
在一种实施方式中，如图2所示，步骤S101包括：
步骤S201：在初始库区的当前机器人数小于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调入库区；
步骤S202：在初始库区的当前机器人数大于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调出库区；
其中，初始库区的机器人分配数为初始库区的未完成任务数与仓储系统的未完成任务数总和的比值与仓储系统的机器人总数的乘积，换言之，初始库区的机器人分配数为，初始库区的未完成任务数占仓储系统的全部未完成任务数的比例与仓储系统的机器人总数的乘积。
需要说明的是，在初始库区的当前机器人数等于初始库区的机器人分配数的情况下，则该初始库区无需调入或调出机器人，即该初始库区既不是调入库区也不是调出库区。
在一种实施方式中，如图3所示，步骤S102包括：
步骤S301：根据调出库区的当前机器人数、机器人数下限值、机器人分配数以及空闲机器人数，计算调出库区的机器人调出数；
步骤S302：根据调出库区的机器人调出数，确定调出库区的调出机器人。
示例性地，针对每个调出库区，在机器人分配数大于或等于该调出库区的机器人数下限值时，计算当前机器人数与机器人分配数的差值，并将该差值和空闲机器人数中的最小值作为调出库区的机器人调出数。在机器人分配数小于该调出库区的机器人数下限值时，计算当前机器人数与机器人数下限值的差值，并将该差值和空闲机器人数中的最小值作为调出库区的机器人调出数。其中，机器人数下限值可以为，调出库区预设的所能容纳的机器人数的最小值；空闲机器人数可以为，调出库区的当前尚未分配任务的机器人数量、与正在执行料箱归位任务且与任务终点的距离不大于预设距离阈值的机器人数量的总和。
调出库区的机器人调出数U可以满足如下公式：
U＝max(n,max(0,n1-max(n2,nmin))，
其中，n为调出库区的空闲机器人数，n1为调出库区的当前机器人数，n2为调出库区的机器人分配数，nmin为调出库区的机器人数下限值。
示例性地，在得到调出库区的机器人调出数后，从调出库区选择相应数量的空闲机器人确定为调出机器人。
在一种实施方式中，如图4所示，步骤S103包括：
步骤S401：根据调入库区的机器人分配数、当前机器人数以及机器人数上限值，计算调入库区的机器人调入数；
步骤S402：将调入库区的机器人调入数与各调入库区的机器人调入数的总和的比值与各调出库区的机器人调出数的总和的乘积，作为第一参考值；
步骤S403：将第一参考值和调入库区的机器人调入数中的最小值确定为调入库区的机器人实际需求数；
步骤S404：从各调出库区中的调出机器人中，按照调入库区的机器人实际需求数选择与调入库区距离最近的调出机器人作为调入库区的调入机器人。
示例性地，在步骤S401中，针对每个调入库区，在机器人分配数小于或等于该调入库区的机器人数上限值时，计算机器人分配数与当前机器人数的差值，如果该差值大于0，则将该差值作为调入库区的机器人调入数。在机器人分配数大于该调入库区的机器人数上限值时，计算机器人数上限值与当前机器人数的差值，如果该差值大于0，则将该差值作为调入库区的机器人调入数。其中，机器人数上限值可以为，调入库区预设的所能容纳的机器人数的最大值。
调入库区的机器人调入数V可以满足如下公式：
V＝max(0,min(m2,mmax)-m1)，
其中，m1为调入库区的当前机器人数，m2为调入库区的机器人分配数，mmax为调入库区的机器人数上限值。
示例性地，在步骤S404中，与调入库区距离最近的调出机器人，指的是调出机器人中尚未分配任务且当前位置与调入库区的距离最近的调出机器人，以及调出机器人中正在执行料箱归位任务且任务终点位置与调入库区的距离最近的调出机器人。在确定调入库区的调入机器人后，向调入机器人发送移动指令，以控制调入机器人移动至目标调入库区。
在一种实施方式中，如图5所示，初始库区包括多个工作站，该方法还包括：
步骤S501：对于每个待匹配库区，根据待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从待匹配库区的空闲机器人中确定出待匹配库区的各工作站的目标机器人；
步骤S502：将工作站的待分配任务匹配至工作站的目标机器人。
需要说明的是，待匹配库区包括在完成机器人调度之后的各调入库区和各调出库区，并且，待匹配库区还包括无需进行机器人调度的初始库区。
示例性地，待分配任务类型可以包括出库任务、入库任务和盘点任务。其中，出库任务是将存储货架的料箱搬运至工作站的任务；入库任务是指将工作站的料箱搬运至存储货架的任务；盘点任务是指将存储货架的料箱搬运至工作站由工作人员盘点，再将盘点后的料箱搬运回存储货架。进一步地，工作站的种类与待分配任务类型对应设置，换言之，每种待分配任务类型均对应有一个或几个工作站，例如，出库任务对应有至少一个出库工作站，入库任务对应有至少一个入库工作站，盘点任务对应有至少一个盘点工作站。针对调入库区的各种待分配任务类型，根据调入库区的各待分配任务类型对应的待分配任务数量，确定每种待分配任务类型需要分配的空闲机器人的数量，然后按照相应数量将空闲机器人作为目标机器人分配至与该待分配任务类型对应的工作站，并将工作站对应的待分配任务匹配至该工作站的目标机器人。
可以理解的是，针对待匹配库区为调出部分机器人后的调出库区，待匹配库区的空闲机器人可以为该调出库区的剩余的空闲机器人。针对待匹配库区为调入部分机器人后的调入库区，待匹配库区的空闲机器人可以为该调入库区在机器人调度之前的空闲机器人以及后续调入的机器人。
在一个具体示例中，针对待匹配库区的各种待分配任务类型，可以通过计算待分配任务类型对应的待分配任务数量占各待分配任务类型对应的待分配任务数量总和的比值与待匹配库区的空闲机器人数量的乘积，得到各待分配任务类型需分配的空闲机器人的数量。
在一种实施方式中，如图6所示，步骤S501包括：
步骤S601：对于每个待分配任务类型，根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的初始非固定权值，计算待分配任务类型的第一非固定权值；
步骤S602：将待匹配库区的空闲机器人中的一个作为目标机器人，分配至第一非固定权值最高的待分配任务类型对应的工作站；
步骤S603：对于每个待分配任务类型，根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的第一非固定权值，计算待分配任务类型的第二非固定权值；
步骤S604：在空闲机器人的待分配数量和待分配任务数都大于0的情况下，循环第一非固定权值计算步骤、目标机器人分配步骤以及第二非固定权值计算步骤，并将待分配任务类型的第二非固定权值作为待分配任务类型的初始非固定权值。
在一个具体示例中，步骤S601、步骤S602、步骤S603和步骤S604可以通过平滑加权轮询算法实现。
示例性地，在步骤S601中，可以计算待分配任务数量与各待分配任务数量总和的比值与待分配任务类型的固定权值的乘积，然后计算该乘积与待分配任务类型的初始非固定权值的和值，得到待分配任务类型的第一非固定权值。其中，待分配任务类型的初始非固定权值可以为0。
示例性地，在步骤S602中，选择第一非固定权值最高的待分配任务类型，分配给该待分配任务类型对应的工作站的目标机器人数加1。
示例性地，在步骤S603中，可以计算待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值与待分配任务类型的固定权值的乘积，然后计算待分配任务类型的第一非固定权值与该乘积的差值，得到待分配任务类型的第二非固定权值。
示例性地，在步骤S604中，在空闲机器人的待分配数量大于0的情况下，则循环步骤S601、步骤S602和步骤S603，并将第二非固定权值作为后续的步骤S601中的初始非固定权值。在空闲机器人的待分配数量为0的情况下，即所有的空闲机器人分配给各待分配任务类型的数量确定之后，停止步骤S601、步骤S602和步骤S603。
在一种实施方式中，如图7所示，步骤S502还包括：
步骤S701：根据工作站的待分配任务的优先级以及待分配任务对应的目标料箱与工作站之间的距离，计算各待分配任务的分配值；
步骤S702：根据工作站的目标机器人的数量从待分配任务中截取相应数量的分配值最高的待分配任务作为目标任务；
步骤S703：针对每个目标机器人，根据目标机器人与各目标任务对应的目标料箱之间的距离，计算目标机器人匹配至各目标任务的匹配值，选取匹配值最高的目标任务匹配至目标机器人。
示例性地，在步骤S701中，可以计算待分配任务对应的料箱的优先级与该工作站的各待分配任务对应的料箱的优先级中的最大值的比值，得到待分配任务的优先级比率值。计算待分配任务对应的料箱与该工作站的距离与该工作站的各待分配任务对应的料箱与该工作站的距离中的最大值的比值，得到待分配任务的距离比率值。然后计算待分配任务的优先级比率值与待分配任务的距离比率值的差值，得到待分配任务的分配值。
示例性地，在步骤S703中，可以采用KM(Kuhn-Munkres)算法求目标任务与目标机器人在完备匹配下的最大权匹配。
具体地，将全部目标机器人添加至顶点集X，将全部目标任务添加至顶点集Y，对于点集X中的任一顶点xi和点集Y中的任一顶点yj之间连接有边(i,j)，并将目标机器人i与目标任务j之间的匹配值作为边(i,j)的权值，由此构建出全部目标机器人与全部目标任务的带权二分图。然后通过KM算法求出带权二分图在完备匹配下的最大权匹配，即求出一种匹配使得顶点集X中的所有顶点都有来自顶点集Y中对应匹配的顶点，同时顶点集Y中所有的顶点都有来自顶点集X中对应匹配的顶点，并且该种匹配下的所有边(i,j)的权值之和最大。
其中，目标机器人i与目标任务j之间的匹配值可以为，目标任务j对应的目标料箱与工作站之间的距离的相反数。
可以理解的是，通过KM算法所求得的顶点集X和顶点集Y在完备匹配下的最大权匹配即为目标机器人和目标任务的最佳匹配结果，且每组对应的目标机器人与目标任务之间的匹配值之和达到最大。由此，可以快速且精准地求出目标机器人与目标任务的最佳匹配结果，整体上保证各目标机器人与各目标任务具有较高的匹配值，以使目标机器人优先执行效率较高的目标任务，有利于提高工作站的待分配任务的执行效率。
第二方面，本申请实施例提供一种仓储系统的控制装置800。
图8示出根据本申请实施例的仓储系统的控制装置800的方框图。如图8所示，控制装置800包括：
调入库区和调出库区确定模块810，用于根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各初始库区中确定出调入库区和调出库区；
调出机器人确定模块820，用于确定各调出库区中的调出机器人；
调入机器人确定模块830，从各调出机器人中确定出各调入库区的调入机器人，并将调入机器人从调出库区调度至对应的调入库区。
在一种实施方式中，如图9所示，调入库区和调出库区确定模块810包括：
调入库区确定单元811，用于在初始库区的当前机器人数小于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调入库区；
调出库区确定单元812，用于在初始库区的当前机器人数大于初始库区的机器人分配数的情况下，将初始库区确定为调出库区；
其中，初始库区的机器人分配数为初始库区的未完成任务数与仓储系统的未完成任务数总和的比值与仓储系统的机器人总数的乘积。
在一种实施方式中，如图10所示，调出机器人确定模块820包括：
机器人调出数计算单元821，用于根据调出库区的当前机器人数、机器人数下限值、机器人分配数以及空闲机器人数，计算调出库区的机器人调出数；
调出机器人确定单元822，用于根据调出库区的机器人调出数，确定调出库区的调出机器人。
在一种实施方式中，如图11所示，调入机器人确定模块830包括：
机器人调入数计算单元831，用于根据调入库区的机器人分配数、当前机器人数以及机器人数上限值，计算调入库区的机器人调入数；
第一参考值计算单元832，用于将调入库区的机器人调入数与各调入库区的机器人调入数的总和的比值与各调出库区的机器人调出数的总和的乘积，作为第一参考值；
机器人实际需求数确定单元833，用于将第一参考值和调入库区的机器人调入数中的最小值确定为调入库区的机器人实际需求数；
调入机器人选择单元834，用于从各调出库区中的调出机器人中，按照调入库区的机器人实际需求数选择与调入库区距离最近的调出机器人作为调入库区的调入机器人。
在一种实施方式中，如图8所示，该装置800还包括：
目标机器人确定模块840，用于根据待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从待匹配库区的空闲机器人中确定出待匹配库区的各工作站的目标机器人；
任务匹配模块850，用于将工作站的待分配任务匹配至工作站的目标机器人。
在一种实施方式中，如图12所示，目标机器人确定模块840包括：
第一非固定权值计算单元841，用于根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的初始非固定权值，计算待分配任务类型的第一非固定权值；
目标机器人分配单元842，用于将待匹配库区的空闲机器人中的一个作为目标机器人，分配至第一非固定权值最高的待分配任务类型对应的工作站；
第二非固定权值计算单元843，用于根据待分配任务数量与各待分配任务数量的总和的比值、待分配任务类型的固定权值和待分配任务类型的第一非固定权值，计算待分配任务类型的第二非固定权值；
循环单元844，用于在空闲机器人的待分配数量和待分配任务数都大于0的情况下，循环第一非固定权值计算步骤、目标机器人分配步骤以及第二非固定权值计算步骤，并将待分配任务类型的第二非固定权值作为待分配任务类型的初始非固定权值。
在一种实施方式中，如图13所示，任务匹配模块850包括：
分配值计算单元851，用于根据工作站的待分配任务的优先级以及待分配任务对应的目标料箱与工作站之间的距离，计算各待分配任务的分配值；
目标任务截取单元852，用于根据工作站的目标机器人的数量从待分配任务中截取相应数量的分配值最高的待分配任务作为目标任务；
目标机器人分配单元853，用于根据目标机器人与各目标任务对应的目标料箱之间的距离，计算目标机器人匹配至各目标任务的匹配值，选取匹配值最高的目标任务匹配至目标机器人。
本发明实施例的仓储系统的控制装置800中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。
图14示出根据本申请一实施例的电子设备的结构框图。如图14所示，该电子设备包括：存储器910和处理器920，存储器910内存储有可在处理器920上运行的指令。处理器920执行该指令时实现上述实施例中的仓储系统的控制方法。存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。该电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
该电子设备还可以包括通信接口930，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。各个设备利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器920可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图14中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器910、处理器920及通信接口930集成在一块芯片上，则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。
应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines，ARM)架构的处理器。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质(如上述的存储器910)，其存储有计算机指令，该程序被处理器执行时实现本申请实施例中提供的方法。
可选的，存储器910可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据货品出库的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器910可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器910可选包括相对于处理器920远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至货品出库的电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个(两个或两个以上)用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
应理解的是，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种仓储系统的控制方法，所述仓储系统包括多个库区，其特征在于，所述控制方法包括：
根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各所述初始库区中确定出调入库区和调出库区；
确定各所述调出库区中的调出机器人；
从各所述调出机器人中确定出各所述调入库区的调入机器人，并将所述调入机器人从所述调出库区调度至对应的调入库区。
2.根据权利要求1所述的仓储系统的控制方法，其特征在于，根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各所述初始库区中确定出调入库区和调出库区，包括：
在所述初始库区的当前机器人数小于所述初始库区的机器人分配数的情况下，将所述初始库区确定为所述调入库区；
在所述初始库区的当前机器人数大于所述初始库区的机器人分配数的情况下，将所述初始库区确定为所述调出库区；
其中，所述初始库区的机器人分配数为所述初始库区的未完成任务数与所述仓储系统的未完成任务数总和的比值与所述仓储系统的机器人总数的乘积。
3.根据权利要求2所述的仓储系统的控制方法，其特征在于，确定各所述调出库区中的调出机器人，包括：
根据所述调出库区的当前机器人数、机器人数下限值、机器人分配数以及空闲机器人数，计算所述调出库区的机器人调出数；
根据所述调出库区的机器人调出数，确定所述调出库区的调出机器人。
4.根据权利要求3所述的仓储系统的控制方法，其特征在于，从各所述调出机器人中确定出各所述调入库区的调入机器人，包括：
根据所述调入库区的机器人分配数、当前机器人数以及机器人数上限值，计算所述调入库区的机器人调入数；
将所述调入库区的机器人调入数与各所述调入库区的机器人调入数的总和的比值与各所述调出库区的机器人调出数的总和的乘积，作为第一参考值；
将所述第一参考值和所述调入库区的机器人调入数中的最小值确定为所述调入库区的机器人实际需求数；
从各所述调出库区中的调出机器人中，按照所述调入库区的机器人实际需求数选择与所述调入库区距离最近的调出机器人作为所述调入库区的调入机器人。
5.根据权利要求1所述的仓储系统的控制方法，其特征在于，所述初始库区包括多个工作站，将所述调入机器人从所述调出库区调度至对应的调入库区之后，还包括：
对于每个待匹配库区，根据所述待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从所述待匹配库区的空闲机器人中确定出所述待匹配库区的各工作站的目标机器人；
将所述工作站的待分配任务匹配至所述工作站的目标机器人。
6.根据权利要求5所述的仓储系统的控制方法，其特征在于，根据所述待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从所述待匹配库区的空闲机器人中确定出所述待匹配库区的各工作站的目标机器人，包括：
对于每个所述待分配任务类型，根据所述待分配任务数量与各所述待分配任务数量的总和的比值、所述待分配任务类型的固定权值和所述待分配任务类型的初始非固定权值，计算所述待分配任务类型的第一非固定权值；
将所述待匹配库区的空闲机器人中的一个作为目标机器人，分配至所述第一非固定权值最高的待分配任务类型对应的工作站；
对于每个所述待分配任务类型，根据所述待分配任务数量与各所述待分配任务数量的总和的比值、所述待分配任务类型的固定权值和所述待分配任务类型的第一非固定权值，计算所述待分配任务类型的第二非固定权值；
在所述空闲机器人的待分配数量和所述待分配任务数都大于0的情况下，循环所述第一非固定权值计算步骤、所述目标机器人分配步骤以及所述第二非固定权值计算步骤，并将所述待分配任务类型的第二非固定权值作为所述待分配任务类型的初始非固定权值。
7.根据权利要求5所述的仓储系统的控制方法，其特征在于，将所述工作站的待分配任务匹配至所述工作站的目标机器人，包括：
根据所述工作站的待分配任务的优先级以及所述待分配任务对应的目标料箱与工作站之间的距离，计算各所述待分配任务的分配值；
根据所述工作站的目标机器人的数量从所述待分配任务中截取相应数量的分配值最高的待分配任务作为目标任务；
针对每个所述目标机器人，根据所述目标机器人与各所述目标任务对应的目标料箱之间的距离，计算所述目标机器人匹配至各所述目标任务的匹配值，选取所述匹配值最高的目标任务匹配至所述目标机器人。
8.一种仓储系统的控制装置，其特征在于，包括：
调入库区和调出库区确定模块，用于根据各初始库区的待分配任务数和当前机器人数，从各所述初始库区中确定出调入库区和调出库区；
调出机器人确定模块，用于确定各所述调出库区中的调出机器人；
调入机器人确定模块，从各所述调出机器人中确定出各所述调入库区的调入机器人，并将所述调入机器人从所述调出库区调度至对应的调入库区。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调入库区和调出库区确定模块包括：
调入库区确定单元，用于在所述初始库区的当前机器人数小于所述初始库区的机器人分配数的情况下，将所述初始库区确定为所述调入库区；
调出库区确定单元，用于在所述初始库区的当前机器人数大于所述初始库区的机器人分配数的情况下，将所述初始库区确定为所述调出库区；
其中，所述初始库区的机器人分配数为所述初始库区的未完成任务数与所述仓储系统的未完成任务数总和的比值与所述仓储系统的机器人总数的乘积。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调出机器人确定模块包括：
机器人调出数计算单元，用于根据所述调出库区的当前机器人数、机器人数下限值、机器人分配数以及空闲机器人数，计算所述调出库区的机器人调出数；
调出机器人确定单元，用于根据所述调出库区的机器人调出数，确定所述调出库区的调出机器人。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调入机器人确定模块包括：
机器人调入数计算单元，用于根据所述调入库区的机器人分配数、当前机器人数以及机器人数上限值，计算所述调入库区的机器人调入数；
第一参考值计算单元，用于将所述调入库区的机器人调入数与各所述调入库区的机器人调入数的总和的比值与各所述调出库区的机器人调出数的总和的乘积，作为第一参考值；
机器人实际需求数确定单元，用于将所述第一参考值和所述调入库区的机器人调入数中的最小值确定为所述调入库区的机器人实际需求数；
调入机器人选择单元，用于从各所述调出库区中的调出机器人中，按照所述调入库区的机器人实际需求数选择与所述调入库区距离最近的调出机器人作为所述调入库区的调入机器人。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
目标机器人确定模块，用于根据待匹配库区的待分配任务类型和待分配任务数量，从所述待匹配库区的空闲机器人中确定出所述待匹配库区的各工作站的目标机器人；
任务匹配模块，用于将所述工作站的待分配任务匹配至所述工作站的目标机器人。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述目标机器人确定模块包括：
第一非固定权值计算单元，用于根据所述待分配任务数量与各所述待分配任务数量的总和的比值、所述待分配任务类型的固定权值和所述待分配任务类型的初始非固定权值，计算所述待分配任务类型的第一非固定权值；
目标机器人分配单元，用于将所述待匹配库区的空闲机器人中的一个作为目标机器人，分配至所述第一非固定权值最高的待分配任务类型对应的工作站；
第二非固定权值计算单元，用于根据所述待分配任务数量与各所述待分配任务数量的总和的比值、所述待分配任务类型的固定权值和所述待分配任务类型的第一非固定权值，计算所述待分配任务类型的第二非固定权值；
循环单元，用于在所述空闲机器人的待分配数量和待分配任务数都大于0的情况下，循环所述第一非固定权值计算步骤、所述目标机器人分配步骤以及所述第二非固定权值计算步骤，并将所述待分配任务类型的第二非固定权值作为所述待分配任务类型的初始非固定权值。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述任务匹配模块还包括：
分配值计算单元，用于根据所述工作站的待分配任务的优先级以及所述待分配任务对应的目标料箱与工作站之间的距离，计算各所述待分配任务的分配值；
目标任务截取单元，用于根据所述工作站的目标机器人的数量从所述待分配任务中截取相应数量的分配值最高的待分配任务作为目标任务；
目标机器人分配单元，用于根据所述目标机器人与各所述目标任务对应的目标料箱之间的距离，计算所述目标机器人匹配至各所述目标任务的匹配值，选取所述匹配值最高的目标任务匹配至所述目标机器人。
15.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
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