CN115829476A - 基于ar增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统，涉及仓储管理技术领域。本发明首先构建包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统的AR智慧物流仓储管理系统，并利用AR智慧物流仓储管理云平台生成订单任务；同时，获取实体仓库的地理坐标数据并转换成相机坐标数据；然后，基于定位校准后的相机坐标数据，利用混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；最后，基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，基于订单任务和增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员进行仓储作业。本发明相比于现有技术出错率低且效率更高。

Description

基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统

技术领域

本发明涉及仓储管理技术领域，具体涉及一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统。

背景技术

为了适应零售电商行业的高速发展以及网络购物消费方式的普及趋势，同时满足客户对订单交付效率和时限越来越高的要求，物流企业正在加大智能化、自动化的投资，采用计算机数据信息系统进行仓储活动管理。然而，截至目前为止，我国整个物流行业的自动化普及率不到20％，仍有约80％的仓库采取“人到货”的拣选方式。而目前这种“人到货”的拣选方式中依赖于人工识别的传统仓储数据采集和出入库方式越来越难以满足仓库管理快速、准确、高效的要求，影响了企业的物流工作运行效率。因此，亟需提出一种新的技术对人工仓储作业管理进行应用优化。

目前，WMS仓库管理系统接到OMS订单管理系统的下单指令后会进行订单拆分和分配，然后员工通过PDA扫描订货订单上的条码，开始生成仓储作业任务。拣货员在领取仓储作业任务后，根据自身经验，在仓库中行走以寻找需要进行操作的对应货架，并进行存取货物的操作。当任务完成后，复核员会扫描订单号确认订单内商品的大小质量等信息，核实订单情况，并手动录入系统，保证单货合一，且在当前订单作业流程结束后将仓储的信息回传给WMS仓库管理系统。

然而，在实际仓储作业环境下，这种根据工人工作经验来回在货物仓储区穿梭来指引顾客找到所要拣选的货物的方式，无形之中加大了人工出入库拣选的出错率，拣选难度大，不足以支撑大批量客户订单需求，且现有的语音拣选、RFID射频拣选等方式由于没有视觉指引，也存在效率低、出错率高等问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统，解决了现有的物流仓储管理技术存在效率低且出错率高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明首先提出了一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法，所述方法包括：

构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备；

基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；

获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准；

基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；

基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业；

当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并执行下一个待作业的仓储作业任务。

优选的，所述混合现实设备包括：HoloLens2混合现实头显设备。

优选的，所述基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务时，订单信息的录入方式包括：

使用RF智能手持移动终端进行扫码录入订单信息；或

在AR智慧物流仓储管理云平台中相应的仓储作业板块手动添加仓储订单，并根据系统预制模板或自定义填写订单信息。

优选的，所述将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据包括：

S31、对实体仓库中每个立方体货架进行四点定位以获取每个立方体货架的世界坐标数据；

S32、以混合现实设备作为AR实体仓库坐标原点，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向、货架竖直高度为Z轴方向构建相机坐标系；

S33、利用旋转和平移操作将所述世界坐标数据转换为所述相机坐标系中的相机坐标数据。

优选的，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统的交互方式包括：

使用目光移动AR头显设备的光标实现交互；或使用交互手势在空中点击识别实现交互；或使用语音识别技术实现交互。

第二方面，本发明还提出了一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理系统，所述系统包括：

AR智慧物流仓储管理系统获取模块，用于构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备；

订单任务生成模块，用于基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；

相机坐标数据获取及校准模块，用于获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准；

增强现实图像获取模块，用于基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；

仓储作业作业完成模块，用于基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业；

库存信息更新模块，用于当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并执行下一个待作业的仓储作业任务。

优选的，所述混合现实设备包括：HoloLens2混合现实头显设备。

优选的，所述订单任务生成模块基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务时，订单信息的录入方式包括：

使用RF智能手持移动终端进行扫码录入订单信息；或

在AR智慧物流仓储管理云平台中相应的仓储作业板块手动添加仓储订单，并根据系统预制模板或自定义填写订单信息。

优选的，所述相机坐标数据获取及校准模块中将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据包括执行：

S31、对实体仓库中每个立方体货架进行四点定位以获取每个立方体货架的世界坐标数据；

S32、以混合现实设备作为AR实体仓库坐标原点，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向、货架竖直高度为Z轴方向构建相机坐标系；

S33、利用旋转和平移操作将所述世界坐标数据转换为所述相机坐标系中的相机坐标数据。

优选的，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统的交互方式包括：

使用目光移动AR头显设备的光标实现交互；或使用交互手势在空中点击识别实现交互；或使用语音识别技术实现交互。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

1、本发明首先构建包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统的AR智慧物流仓储管理系统，并在AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；同时，获取实体仓库的地理坐标数据，并将地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对相机坐标数据进行定位校准；然后，基于定位校准后的相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；最后，基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的订单任务和增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业，并在完成当前待作业的仓储作业任务后进行库存信息更新，以及执行下一个待作业的仓储作业任务。本发明有效解决了现有技术中根据工人工作经验来回在货物仓储区穿梭从而指引顾客找到所要拣选的货物的方式存在的效率低、出错率高等问题。

2、本发明将传统的WMS仓储管理系统与增强现实技术相结合，将HoloLens2头显设备纳入系统终端设备，拓展了WMS仓储管理系统的应用范围；另外，将HoloLens2混合现实头显设备的空间扫描功能应用到实体仓库定位中，利用增强现实全息图像与现实世界叠加的特性给予仓库管理人员视觉路径指引，辅助完成仓储作业任务。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法的流程图；

图2为本发明实施例中基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法的流程图；

图3为本发明实施例中AR智慧物流仓储管理系统的系统架构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法及系统，解决了现有的物流仓储管理技术存在效率低且出错率高的问题，实现了解放工人双手、提高货物分拣效率和准确率的目的。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

第一方面，本发明首先提出了一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法，参见图1-2，该方法包括：

S1、构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备；

S2、基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；

S3、获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准；

S4、基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；

S5、基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业；

S6、当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并返回S4执行下一个待作业的仓储作业任务。

可见，本实施例首先构建包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统的AR智慧物流仓储管理系统，并在AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；同时，获取实体仓库的地理坐标数据，并将地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对相机坐标数据进行定位校准；然后，基于定位校准后的相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；最后，基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的订单任务和增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业，并在完成当前待作业的仓储作业任务后进行库存信息更新，以及执行下一个待作业的仓储作业任务。本实施例的技术有效解决了现有技术中根据工人工作经验来回在货物仓储区穿梭从而指引顾客找到所要拣选的货物的方式存在的效率低、出错率高等问题。

下面结合附图1-2，以及对S1-S6具体步骤的解释，来详细说明本发明一个实施例的实现过程。

S1、构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统_，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备。

AR智慧物流仓储管理系统借助微软公司研发的HoloLens2混合现实头显设备，基于.NET框架、使用C#语言、依托Unity3D开放平台而进行开发建立，通过全息技术和实体仓库处理仓储作业任务。

AR智慧物流仓储管理系统可以结合增强现实头显设备高效地管理和跟踪客户订单、采购订单，同时实现入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等仓库的综合管理功能。通过AR智慧物流仓储管理系统，可对仓储作业人员的仓储作业操作要求和环节对接提供精细的约束和可视化指导，可有效控制和跟踪企业仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的企业仓库信息化管理，规范企业仓库出入库、库存、退货等全过程操作。

参见图3，AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统。其中，AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统是AR智慧物流仓储管理系统中的两个子系统，其硬件设备载体分别为PC电脑以及混合现实设备，AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统分别在云端和边缘端进行仓储业务的管理，其中AR智慧物流仓储管理云平台主要输入数据源为客户订单数据，输出数据为仓储作业任务和库存分析数据，同时将数据传输到AR智慧物流仓储管理拣选系统，AR智慧物流仓储管理拣选系统输出具体的仓储作业操作可视化及语音指令，辅助仓储作业人员完成指定仓储任务，同时回传实时任务单据数据，更新AR智慧物流仓储管理云平台中的库存信息。除此之外，AR智慧物流仓储管理系统还包括AR同屏监控电子看板、HoloLens2混合现实头显眼镜、PC终端、RF智能手持移动终端、RF智能移动终端系统等。

AR智慧物流仓储管理系统可实现以下功能：

AR物流工作辅助系统。在物流仓储环境中，可以快速识别物料条码，引导物料入库，引导分拣工作，以增强现实模式显示指引，与企业现有的WMS系统对接，实现进出库物料信息处理自动化。

AR视觉码垛。AR码垛系统可以通过眼镜扫描托盘计算堆叠容量和操作方法，在头显设备中显示码垛方法(如何码垛)以及码垛流程。码垛完成后，可以扫描堆垛条码与物料条码并将其相关联，然后传输到后端实时记录。

AR智能上架。AR设备通过声音引导、数据引导或图像引导辅助仓储作业人员进行入库上架。

AR智能移库。仓储作业人员接收下达的移库指令，并通过图像或数据显示在头显设备中,工作人员可空中触摸或声音发送操作指令，完成AR可视化移库作业。

AR可视化出库。通过可视化快速引导完成出库作业。

AR库存盘点。仓储作业人员人员佩戴头显设备，快速扫描仓库物料进行盘点。

可视化库存查询。通过AR头显设备扫描仓库位置信息，可以呈现仓库位置的虚拟库存信息。

AR智慧物流仓储管理云平台主要是进行客户订单管理，通过任务订单的建立，生成并下达仓储作业任务。通过云端的数据录入和同步以及货位分配、路径规划等智能优化算法的控制支撑，不仅能管理客户单据、实时反应库存变动情况，还能自动生成精细化、智能化的仓储任务。其中，AR智慧物流仓储管理云平台中功能模块包含：基础信息模块、库存管理模块、分拣管理模块、补货管理模块、入库管理模块、出库管理模块、分拨管理模块、出入库分析模块。

在基础信息模块中，用户可以：填写部门名称和部门代号进行部门创建和划分；填写职务名称和职务代号进行职务划分；填写人员编号、姓名、性别、联系方式、身份证号、部门、职务、薪资进行人员信息登记；填写供应商代号、名称、法人代表、公司地址、联系人及联系电话进行供应商信息登记；填写客户代号、名称、法人代表、公司地址、联系人及联系电话进行客户信息登记；填写商品类别代号和类别名称进行商品分类信息录入；填写分类名称、商品编码、规格型号、产品单位、产品包装、安全存量、单重、商品单价、产品科目和供应商名称进行商品明细录入；填写托盘编码、名称、类型进行托盘信息录入，同时查看托盘是否占用；填写货架编码、名称进行货架信息录入；填写仓管编码、名称、经办人进行仓管信息录入；填写仓库编码、仓库名称、货架类型、仓管员、商品分类进行仓库信息录入，同时修改库位编码、库位类型、商品名称、商品存量、商品绑定托盘、库位坐标、库位方向、库位标识进行库位信息手动修改。同时上述所有数据都可以使用Excel文件导入/出。

在库存管理模块中，用户可以：查看当前仓库、库位、托盘、在库商品、入库明细等所有信息；自定义搜索查询仓库、库位、托盘、在库商品信息；初始化系统、初始化库存、清空单据，进行仓储系统和当前仓库存量重置。

在分拣管理模块中，用户可以：添加分拣申请单据，填写商品条码、拣货数量等单据明细，并进行单据确认；查看待审核分拣单据，进行审核通过或者驳回操作；查看或自定义查询所有后台记录分拣单据。

在补货管理模块中，用户可以：添加补货申请单据，填写补货策略、补货仓库、计划补货时间等补货单据明细，并进行单据确认；新增补货单据明细，填写补货库位、补货商品、计划补货数量；确认待审核补货单据，进行一键补货。

在入库管理模块中，用户可以：新增入库申请单据，填写仓储类型、入库类型，添加商品名称、商品编码、包装规格、入库数量、入库仓库、入库库位、供应商名称等入库单据明细，并进行单据确认；查看待审核入库单据，进行审核通过或者驳回操作；查看或自定义查询所有后台记录入库单据。

在出库管理模块中，用户可以：新增出库申请单据，填写出库类型、拣货类型，添加商品名称、商品编码、包装规格、出库数量、客户名称等出库单据明细，并进行单据确认；查看待审核出库单据，进行审核通过或者驳回操作；查看或自定义查询所有后台记录出库单据。

在分播管理模块中，用户可以：新增分播申请单据，添加商品名称、商品编码、计划分播数量、播种客户等分播单据明细，并进行单据确认；查看待审核分播订单，并勾选零散单据进行分播订单合并；查看待审核分播单据，进行审核通过或者驳回操作；查看或自定义查询所有后台记录分播单据。

在出入库分析模块中，用户可以：自定义商品名称、入库开始时间、入库结束时间进行入库单据筛选；选择入库频率分析图表显示方式进行入库频率可视化分析；自定义商品名称、出库开始时间、出库结束时间进行出库单据筛选；选择出库频率分析图表显示方式进行出库频率可视化分析。

在系统管理模块中，管理员用户可以：添加或删除AR智慧物流仓储管理云平台一级菜单及子级名目；新增、编辑或批量创建系统菜单表格、字段和按钮；新增、编辑、删除、批量添加后台已注册用户信息，并分配账号用户角色；新增系统角色，添加角色代号、角色名称和角色访问权限；新增、编辑、删除系统后台枚举信息；新增、编辑、删除系统后台提示信息；查看系统后台工作日志；查看、添加、编辑、删除后台用户邮箱信息；配置分播箱数、打包台坐标和按钮参数等系统参数；修改管理员和开发者账号个人资料；重置系统用户账号密码；新增、编辑、删除系统菜单图标；导入外部模板对系统菜单进行添加编辑删除等维护操作。

AR智慧物流仓储管理拣选系统主要是接收AR智慧物流仓储管理云平台下达的仓储作业任务，在实体仓库边缘端生成具体化的仓储作业操作指令，给予仓储作业人员可视化的操作指引，简化仓储作业人员的工作流程，同时还能将库存预警等信息叠加于实体仓库环境中，提供库存可视化分析功能。其中，AR智慧物流仓储管理拣选系统中功能模块包含：入库、出库、分拣、分播、补货、库存。具体的：

AR入库作业：利用AR视觉识别、语音识别、一维码识别、二维码识别、手势识别、触控识别多种技术，实现商品编码、库位编码、托盘编码自动扫描识别，将扫描结果与入库计划对应清单信息进行比对，语音交互控制AR头显设备操作完成货位分配及库位校验、增强现实定位导引寻找库位；

AR出库作业：利用AR视觉识别、语音识别、一维码识别、二维码识别、手势识别、触控识别多种技术，接收出库调度指令后，对出库任务进行划分，货位分配后生成出库任务。AR头显设备拣选端接收出库任务后实现寻库指引导航，语音识别、扫码识别校验库位，指引最佳出库行走路线；

AR分拣作业：利用AR视觉识别、语音识别、一维码识别、二维码识别、手势识别、触控识别多种技术，依据订单信息，实现按客户、按时间窗、按商品等方式进行订单拣选，AR头显设备拣选端接收拣选任务下达，分别自动生成最佳的订单拣选路线，按一定的规则进行商品分类、存放于指定库位；

AR分播作业：利用AR视觉识别、语音识别、一维码识别、二维码识别、手势识别、触控识别多种技术，在拣选商品后，按物流商、按客户、按商品、按订单等方式进行二次分播，将货品置于不同分播货位，通过AR头显设备拣选端扫码识别和语音识别将货品货位快速准确关联，完成分播作业；

AR补货作业：利用AR头显设备的扫描功能，对拣货位库存不够的商品进行多种补货时机和补货策略的补货作业，支持按客户个性化需求定制补货策略与补货算法，结合声音、扫描、手势触控进行综合补货；

AR库存查询：使用如语音、扫描、手势采集技术将库存的数据信息实时录入AR智慧物流仓储管理云平台，并进行可视化展示，供仓管人员进行仓储管理和库存决策。

S2、基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务。

如图2所示，首先，用户在PC端进入AR智慧物流仓储管理云平台，注册账号并登录，用户根据企业自身角色完善资料信息，同时平台管理员后台审核账号信息，分配该账号相应的系统角色操作权限；

然后，根据仓库出入库单据、客户订单需求以及实际需要进行操作的仓储业务，企业用户可选择使用RF智能手持移动终端进行扫码录入订单信息，或是在AR智慧物流仓储管理云平台中相应的仓储作业板块手动添加仓储订单，根据系统预制模板或自定义填写订单信息，添加明细，输入数量，形成仓储作业任务，再进行单据审核操作。

最后，管理员在AR智慧物流仓储管理云平台中对录入的商品订单进行查看，同时对订单信息明细进行核对，确认无误后单据审核通过，生成订单任务并进行任务下达，否则退回订单审核请求。

在本实施例中，我们以AR入库仓储作业为例来详细说明生成订单任务的具体过程。

现需要对AR仓库到货的2400台手机进行入库操作，其中，锤子M1(SM901)手机1800台，iPhone13(A2634)手机600台，包装贴有RF电子标签的800台，无RF电子标签的1600台(其中锤子手机1200台，苹果手机400台)。

步骤一：用户在PC端浏览器打开AR智慧物流仓储管理云平台网址，若用户未注册账号则点击“注册用户”填写信息进行注册，并根据企业自身角色完善资料信息，同时平台管理员后台审核账号信息，分配该账号相应的系统角色操作权限，若已注册账户则输入账号与密码进行身份登录。

步骤二：根据AR仓库到货的2400台手机入库单据，仓储管理人员使用RF智能手持移动终端对800台包装贴有RF电子标签的手机进行扫码，录入订单信息，在AR智慧物流仓储管理云平台系统中点击“入库管理”-“入库申请”-“添加”，在新增入库单据页面，“仓储类型”中选择“普通仓储入库”，“入库类型”中选择“采购入库”，勾选RF扫码入库单据和手动创建的入库单据后点击“添加明细”，商品名称依次填写“锤子M1(SM901)手机”和“iPhone13(A2634)手机”，包装规格和商品编码自动默认生成，入库数量依次填写1200和400，入库仓库选择“AR仓库”，入库库位选择当前空闲库位，供应商名称按实填写，点击“确定”，确认信息无误后返回“添加单据”界面，点击“确认”按钮，此时申请入库作业任务形成。

步骤三：平台管理员登录AR智慧物流仓储管理云平台，点击“入库管理”-“入库审核”，查看RF扫码入库单据和手动创建的入库单据信息，同时对订单信息明细进行核对，若确认无误则勾选单据条目，点击“通过”进行任务下达，若订单信息有误，则点击“驳回”按钮，退回订单审核请求，返回步骤二。

S3、获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准。

我们通过仓库货架上定位传感器，实时测量货架和库位地理坐标数据，经过坐标系数据转换后上传到AR智慧物流仓储管理云平台系统后台，进行实时定位校准。在进行定位校准时，仓库管理员可佩戴HoloLens2混合现实头显设备查看全息影像，与实体仓库位置进行比对，若全息影像与实体仓库位置不匹配，可在AR智慧物流仓储管理云平台中依次点击“基础信息”-“仓库资料”-“库位坐标”，进行手动坐标修改。

而在本实施例中，将实体仓库中货架和库位的世界坐标系转化为AR智慧物流仓储管理拣选系统中的相机坐标系的方法具体为：

S31、对实体仓库中每个立方体货架进行四点定位以获取每个立方体货架的世界坐标数据。

实体仓库中每个立方体货架选取其中一个顶点的坐标和与之相邻的3个顶点的坐标，进行四点定位，这四个点的坐标数据为立方体货架在真实世界中的坐标位置，用(x_W,yW,z_W)来表示。

S32、以混合现实设备作为AR实体仓库坐标原点，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向、货架竖直高度为Z轴方向构建相机坐标系。

AR智慧物流仓储管理拣选系统中的相机坐标系以HoloLens2混合现实头显设备摄像头为AR实体仓库坐标原点处，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向，货架竖直高度为Z轴方向而建立的识别物体位置的坐标系统，用(x_C,y_C,z_C)来表示。

S33、利用旋转和平移操作将所述世界坐标数据转换为所述相机坐标系中的相机坐标数据。

实体仓库中货架和库位的世界坐标系与AR智慧物流仓储管理拣选系统中的相机坐标系的转换可通过旋转和平移实现，利用旋转矩阵和平移向量对世界坐标系的点进行变换即可得到该点在相机坐标系对应的坐标。具体转换计算式为：

其中，R为3*3的旋转矩阵，t为对应的三维平移向量。

S4、基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像。

仓储作业人员佩戴HoloLens2混合现实头显设备，站立在AR实体仓库坐标原点(0,0,0)位置，以货架之间的横向方向为X轴，货架纵深方向为Y轴，货架垂直高度方向为Z轴，建立AR仓库坐标系。仓储作业人员面朝Y轴正方向，启动HoloLens2混合现实头显设备，此时设备会自动对实体仓库空间进行感知定位，使用食指空中点击或者食指和大拇指轻捏两种手势选择AR智慧物流仓储管理拣选系统，点击进入。

其中，AR智慧物流仓储管理拣选系统交互方式为：使用目光移动AR头显设备的光标，实现启动AR智慧物流仓储管理云平台及AR智慧物流仓储管理拣选系统、进行商品编码扫描识别、托盘自动识别、库位扫描定位；或

使用简单交互手势在空中点击识别，可以调整AR头显设备可视化屏幕区域大小及位置、拖放全息影像；或

使用语音识别技术，实现语音指令协助物流业务中的收货作业、发货作业、上架作业、码垛作业、下架作业、盘点作业等任务的控制操作。

S5、基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业。

仓储作业人员进入AR智慧物流仓储管理拣选系统，食指空中点击选择“入库”模块，按照语音和文字图像提示查看手机入库任务单据，若未加载成功，则点击“获取单据”按钮进行搜索，确认单据信息无误后，选择“开始入库”按键进行入库作业，此时AR智慧物流仓储管理拣选系统检测仓储作业人员和所选择目标库位当前空间坐标，自动生成最佳行走路径，并以流动箭头的全息图像形式叠加于实体仓库地面环境进行显示，给与仓储人员视觉指引，仓储作业人员依照路径提示，携带拣货小车行走至目标库位。

S6、当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并返回S4执行下一个待作业的仓储作业任务。

仓储作业人员行走至目标库位处移动HoloLens2混合现实头显设备视觉方向，使头顶AR摄像模块对准商品条形码，执行手机编码扫描识别和库位信息扫描确认，此时若显示“单据作业完成，请进行下一单据作业”图像以及听到相应语音指令，则完成当前手机入库作业任务，同时AR智慧物流仓储管理云平台系统后台更新sku库存信息，点击“获取下一单据”，返回步骤六，进行下一单据入库作业任务。

至此，则完成了本实施例一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法的全部流程。

本实施例的技术方案所涉及的基于AR增强现实的智慧物流仓储管理系统可整合集成企业原有的物流设备、具有很强的灵活性和扩展性。既可结合普通的物流硬件设备进行仓库管理作业，又可单独进行模拟仿真培训。结合主流的自动化立体仓库、手持终端、电子标签、条形码打印、RFID、自动分拣系统、物流货架等设备，通过AR增强现实技术将数据、模型融入到设备和真实环境中去，利用可穿戴移动AR技术、语音识别技术、人工智能识别技术、图像识别技术、物流大数据应用技术进行智慧物流仓库货物可视化语音识别拣选，实现智能语音识别交互、智能手势识别控制、触摸控制操作、现实与虚拟结合展示。减少挑拣错误，解放工人双手，提高分拣效率；实现物流信息处理的无纸化；减少出错率，保证操作安全；提升工作效率，实现虚拟与现实结合的物流业务处理模式和闭环物流仓库管理平台。

实施例2：

第二方面，本发明还提供了一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理系统，该系统包括：

AR智慧物流仓储管理系统获取模块，用于构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备；

订单任务生成模块，用于基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；

相机坐标数据获取及校准模块，用于获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准；

增强现实图像获取模块，用于基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；

仓储作业作业完成模块，用于基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业；

库存信息更新模块，用于当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并执行下一个待作业的仓储作业任务。

可选的，所述混合现实设备包括：HoloLens2混合现实头显设备。

可选的，所述订单任务生成模块基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务时，订单信息的录入方式包括：

使用RF智能手持移动终端进行扫码录入订单信息；或

在AR智慧物流仓储管理云平台中相应的仓储作业板块手动添加仓储订单，并根据系统预制模板或自定义填写订单信息。

可选的，所述相机坐标数据获取及校准模块中将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据包括执行：

S31、对实体仓库中每个立方体货架进行四点定位以获取每个立方体货架的世界坐标数据；

S32、以混合现实设备作为AR实体仓库坐标原点，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向、货架竖直高度为Z轴方向构建相机坐标系；

S33、利用旋转和平移操作将所述世界坐标数据转换为所述相机坐标系中的相机坐标数据。

可选的，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统的交互方式包括：

使用目光移动AR头显设备的光标实现交互；或使用交互手势在空中点击识别实现交互；或使用语音识别技术实现交互。

可理解的是，本发明实施例提供的基于AR增强现实的智慧物流仓储管理系统与上述基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参照基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法中的相应内容，此处不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

1、本发明首先构建包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统的AR智慧物流仓储管理系统，并在AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；同时，获取实体仓库的地理坐标数据，并将地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对相机坐标数据进行定位校准；然后，基于定位校准后的相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；最后，基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的订单任务和增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业，并在完成当前待作业的仓储作业任务后进行库存信息更新，以及执行下一个待作业的仓储作业任务。本发明有效解决了现有技术中根据工人工作经验来回在货物仓储区穿梭从而指引顾客找到所要拣选的货物的方式存在的效率低、出错率高等问题。

2、本发明将传统的WMS仓储管理系统与增强现实技术相结合，将HoloLens2头显设备纳入系统终端设备，拓展了WMS仓储管理系统的应用范围；另外，将HoloLens2混合现实头显设备的空间扫描功能应用到实体仓库定位中，利用增强现实全息图像与现实世界叠加的特性给予仓库管理人员视觉路径指引，辅助完成仓储作业任务。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理方法，其特征在于，所述方法包括：

构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备；

基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；

获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准；

基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；

基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业；

当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并执行下一个待作业的仓储作业任务。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合现实设备包括：HoloLens2混合现实头显设备。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务时，订单信息的录入方式包括：

使用RF智能手持移动终端进行扫码录入订单信息；或

在AR智慧物流仓储管理云平台中相应的仓储作业板块手动添加仓储订单，并根据系统预制模板或自定义填写订单信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据包括：

S31、对实体仓库中每个立方体货架进行四点定位以获取每个立方体货架的世界坐标数据；

S32、以混合现实设备作为AR实体仓库坐标原点，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向、货架竖直高度为Z轴方向构建相机坐标系；

S33、利用旋转和平移操作将所述世界坐标数据转换为所述相机坐标系中的相机坐标数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统的交互方式包括：

使用目光移动AR头显设备的光标实现交互；或使用交互手势在空中点击识别实现交互；或使用语音识别技术实现交互。

6.一种基于AR增强现实的智慧物流仓储管理系统，其特征在于，所述系统包括：

AR智慧物流仓储管理系统获取模块，用于构建AR智慧物流仓储管理系统，所述AR智慧物流仓储管理系统包括AR智慧物流仓储管理云平台和AR智慧物流仓储管理拣选系统，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统包括混合现实设备；

订单任务生成模块，用于基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务；

相机坐标数据获取及校准模块，用于获取实体仓库的地理坐标数据，并将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据，以及对所述相机坐标数据进行定位校准；

增强现实图像获取模块，用于基于定位校准后的所述相机坐标数据，利用所述混合现实设备对实体仓库空间进行感知定位以获取叠加于实体环境之上的增强现实图像；

仓储作业作业完成模块，用于基于AR智慧物流仓储管理拣选系统，利用待作业的仓储作业任务所对应的所述订单任务和所述增强现实图像生成最佳行走路径以辅助仓储作业人员行走至目标库位进行仓储作业；

库存信息更新模块，用于当完成当前待作业的仓储作业任务后，AR智慧物流仓储管理云平台更新库存信息，并执行下一个待作业的仓储作业任务。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述混合现实设备包括：HoloLens2混合现实头显设备。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述订单任务生成模块基于AR智慧物流仓储管理云平台录入的订单信息生成订单任务时，订单信息的录入方式包括：

使用RF智能手持移动终端进行扫码录入订单信息；或

在AR智慧物流仓储管理云平台中相应的仓储作业板块手动添加仓储订单，并根据系统预制模板或自定义填写订单信息。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述相机坐标数据获取及校准模块中将所述地理坐标数据转换成相机坐标数据包括执行：

S31、对实体仓库中每个立方体货架进行四点定位以获取每个立方体货架的世界坐标数据；

S32、以混合现实设备作为AR实体仓库坐标原点，以朝向货架巷道方向为Y轴正方向、货架竖直高度为Z轴方向构建相机坐标系；

S33、利用旋转和平移操作将所述世界坐标数据转换为所述相机坐标系中的相机坐标数据。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述AR智慧物流仓储管理拣选系统的交互方式包括：

使用目光移动AR头显设备的光标实现交互；或使用交互手势在空中点击识别实现交互；或使用语音识别技术实现交互。

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