CN116523445B - 一种仓库料箱出入库调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仓库料箱出入库调度方法，包括下述步骤：（1）调度系统分别与仓库的入库线、出库线、回库线、拣货口、各个机器人建立通讯连接；（2）各个机器人分别获取当前位置并反馈给调度系统，入库线、出库线、回库线、拣货口分别感知入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量并反馈给调度系统；（3）调度系统获取各个机器人的编号、当前位置、行走速度及工作状态，并判断各个机器人当前的工作状态是否处于空闲状态；同时，调度系统获取入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量；然后，对每一个空闲机器人进行任务成本分析。

Description

一种仓库料箱出入库调度方法

技术领域

本发明涉及仓库管理技术领域，特别涉及一种仓库料箱出入库调度方法。

背景技术

一般来说，仓库需要处于一个出入库动态平衡状态中，在该平衡状态下，仓库才能尽可能降低爆仓风险以及提高仓库可利用率。目前，一个仓库设有库区内和库区外，库区内用于存放装有物料的箱子，库区外设有入库线和出库线。上述入库线的出箱口处具有入库任务。上述入库任务是指机器人在入库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱。当库区外的箱子需要入库时，将箱子放在入库线的入箱口处，箱子会被输送到入库线的出箱口处，等待机器人来入库线的出箱口处把箱子搬到库区内，即机器人在执行入库任务。上述出库线的入箱口处具有出库任务。上述出库任务是指机器人在库区内取箱，然后去出库线的入箱口处放箱。当库区内的箱子需要出库时，机器人在库区内取箱，然后将箱子放在出库线的入箱口处，即机器人在执行出库任务。

但是当前机器人在仓库中调度作业，很多调度系统仅根据任务生成先后顺序去分发任务，例如，较极端的情况，调度系统先向机器人发布了若干出库任务，随后再向机器人发布了若干入库任务，这样，机器人都按任务顺序先跑去做出库任务，仓库出口可能堆积大量的料箱没有被及时运输走而造成阻塞，而入库任务没有机器人做，随着入库任务的增加，仓库入口处又可能堆积大量的料箱而造成堵塞。

又例如，假设出现“机器人在入库线入箱口放完料箱后，准备做入库/回库任务；当前回库线上有2个料箱，回库线上的缓冲箱位剩余6个；如果拣货人员按拣货速率1min/箱的速度往回库线出箱口处放置已拣好的料箱，当回库线上的6个缓冲箱位放满已拣好的料箱后，回库线才会在6min发生堵塞情况；已知机器人每次搬箱至少能搬6个任务，机器人每取一个料箱需要45s，并且机器人距离回库线最近；而入库线一直处于堵塞状态，现场人员不间断投箱入库，生成多个入库任务”的情况。根据以上情况，如果调度系统按距离最近规则，让机器人先去做回库任务，机器人先将回库线上已有的2个料箱从回库线出箱口取出，同时由于拣货人员拣货速率1min/箱，机器人取完原有的2个料箱后，拣货人员已拣好第3个料箱放到回库线出箱口处，机器人继续从回库线出箱口取出第3个料箱；机器人在取出第3个料箱的时候，拣货人员又拣好第4个料箱放到回库线出箱口处，机器人继续从回库线出箱口取出第4个料箱，而后拣货人员的拣货速率跟随不上机器人的取箱速度，拣货人员没有足够时间继续拣好第5个料箱供机器人取箱。由此可见，机器人每次最多只能在回库线出箱口取出4个料箱后就处于空闲状态，需要等待一段时间，等拣货人员拣好第5个料箱后机器人才能从回库线出箱口取出第5个料箱。这种机器人在取出4个料箱后就处于空闲状态，还需要等待一段时间后才能继续取箱的方式，会造成入库线料箱堵塞，机器人等待时间较多而造成资源浪费。因此，这种调度方式不仅效率慢，并且调度方式单一，会严重导致机器人堵塞，出入库严重失衡。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种仓库料箱出入库调度方法，这种仓库料箱出入库调度方法能够合理分配任务成本最低的任务给空闲机器人，提高机器人作业效率，减少机器人闲置时间，保证仓库出入库动态平衡。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种仓库料箱出入库调度方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤（1）调度系统分别与仓库的入库线、出库线、回库线、拣货口、各个机器人建立通讯连接；

步骤（2）各个机器人分别获取当前位置并反馈给调度系统，入库线、出库线、回库线、拣货口分别感知入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量并反馈给调度系统；

步骤（3）调度系统获取各个机器人的编号、当前位置、行走速度及工作状态，并判断各个机器人当前的工作状态是否处于空闲状态；同时，调度系统获取入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量；然后，对每一个空闲机器人按照以下步骤进行任务成本分析：

步骤（3-1）当空闲机器人处于库区外时，先判断库区外是否有入库任务：

步骤(3-1-1)如果库区外有入库任务，则判断库区外的回库任务是否超标：如果库区外的回库任务未超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区外执行入库任务；如果库区外的回库任务超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区外去执行回库任务；

步骤(3-1-2)如果库区外没有入库任务，则判断库区内是否有出库任务：如果库区内没有出库任务，则让空闲机器人在库区外原地等待；如果库区内有出库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区内执行出库任务；

步骤（3-2）当空闲机器人处于库区内时，先判断库区内是否有出库任务：

步骤(3-2-1)如果库区内没有出库任务，则判断库区外是否有入库任务：如果库区外没有入库任务，则让空闲机器人在库区内原地等待；如果库区外有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行入库任务；

步骤(3-2-2)如果库区内有出库任务，则判断库区外的回库任务是否超标：如果库区外的回库任务超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行回库任务；如果库区外的回库任务未超标，则判断库区外的拣货任务是否超标，并执行步骤(3-2-3)；

步骤(3-2-3)如果库区外的拣货任务未超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区内执行出库任务；如果库区外的拣货任务超标，则判断库区外是否有入库任务：如果库区外没有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区内执行出库任务；如果库区外有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行入库任务。

优选方案中，所述步骤（1）中的仓库分为库区内和库区外，库区内用于存放装有物料的箱子，库区外设有入库线、回库线和出库线，并有多个机器人在库区内与库区外之间通过移动进行取箱/放箱；入库线的出箱口、回库线的出箱口、出库线的入箱口均处于库区外并均与库区内对应；入库线的入箱口用于工人或者机器人放箱，出库线的出箱口与回库线的入箱口连接，并且出库线的出箱口与回库线的入箱口之间设有供拣货人员拣货的拣货口。

进一步优选方案中，所述步骤（1）中，入库线的出箱口处具有入库任务，入库线的出箱口处设有感知入库任务数量的入库传感器，入库传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过入库传感器来实时感知入库线的入库任务数量。上述入库线的出箱口处有多少个箱子堆积，即确定入库线的出箱口处有多少个入库任务。上述入库任务是指机器人在入库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱。当库区外的箱子需要入库时，将箱子放在入库线的入箱口处，箱子会被输送到入库线的出箱口处，等待机器人来入库线的出箱口处把箱子搬到库区内，即机器人在执行入库任务。

进一步优选方案中，所述步骤（1）中，出库线的入箱口处具有出库任务，出库线的入箱口处设有感知出库任务数量的出库传感器，出库传感器与所述调度系统电连接；调度系统根据客户需要的物料重量，对出库传感器发送所需箱子的数量信号，同时派机器人从库区内取出相应数量的箱子放到出库线的入箱口处，通过出库传感器来实时感知出库线的入箱口处的出库任务数量。上述出库线的入箱口处放置的箱子数量，即是出库线的入箱口处的出库任务数量。上述出库任务是指机器人在库区内取箱，然后去出库线的入箱口处放箱。当库区内的箱子需要出库时，机器人在库区内取箱，然后将箱子放在出库线的入箱口处，即机器人在执行出库任务。

进一步优选方案中，所述步骤（1）中，拣货口处具有拣货任务，拣货口处设有感知拣货任务数量的拣货传感器，拣货传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过拣货传感器来实时感知拣货口处的拣货任务数量。上述拣货口处有多少个箱子堆积，即确定拣货口处有多少个拣货任务。上述拣货任务是指出库线上的箱子通过出库线输送到拣货口处，然后由拣货人员根据客户需要的物料重量对箱子进行拣货，当拣到的箱子以达到需要的物料重量时，将拣出的箱子从拣货口输出以待配装送货。但如果拣货人员在拣货时已经达到客户需要的物料重量，而装有物料的箱子中还剩有物料时，剩有物料的箱子就需要进行回库处理，拣货人员需要将剩有物料的箱子通过回库线输送到回库线的出箱口处，等待机器人来回库线的出箱口处把箱子搬到库区内存放起来。

更进一步优选方案中，所述拣货口处的拣货任务，包括机器人已接的但未完成的出库任务。

进一步优选方案中，所述步骤（1）中，回库线的出箱口处具有回库任务，回库线的出箱口处设有感知回库任务数量的回库传感器，回库传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过入库传感器来实时感知回库线的出箱口处的回库任务数量。上述回库线的出箱口处有多少个箱子堆积，即确定回库线的出箱口处有多少个回库任务。上述回库任务是指机器人在回库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱。当剩有物料的箱子输送到回库线的出箱口处时，机器人将回库线的出箱口处的箱子搬到库区内存放，即机器人在执行回库任务。

更进一步优选方案中，所述回库线出箱口处的回库任务，不包括机器人已接的但未完成的回库任务。

优选方案中，所述步骤（2）中，库区内、库区外的地面上均设有能够识别机器人当前位置的二维码，机器人通过扫描器扫描库区内、库区外地面上的二维码，来确定机器人的当前位置。

优选方案中，所述步骤（3）中，当机器人完成任务后，将完成任务的信号反馈给调度系统，调度系统将机器人的工作状态变为空闲状态。

上述步骤(3-2-2)中，如果库区内有出库任务，需要先判断库区外的回库任务是否超标；接着，如果库区外的回库任务未超标，再判断库区外的拣货任务是否超标，这是因为库区外的回库任务优先级比库区外的拣货任务优先级高，如果库区外的回库任务满了，会阻塞拣货口处的拣货任务，所以需要先判断库区外的回库任务是否超标。再判断库区外的拣货任务是否超标，是因为如果拣货口处的拣货任务满了，机器人来到回库线的出箱口取箱时会等待较长时间。

优选方案中，所述步骤（3）中，任务成本分析是通过计算各个空闲机器人的任务成本值获得的。

进一步优选方案中，所述任务成本值Y=a*A+b*B+c*C+d*D，

其中，Y为所属任务分析的成本值；

a为机器人收到任务时到达目标位置所需要时间，A为a预设的比例参数；

b为机器人完成取放箱标准时间，B为b预设的比例参数；

c为机器人在入库线、出库线或者回库线处的等待时间，C为c预设的比例参数；

d为机器人机体闲置箱数，D为d预设的比例参数，d=(机器人本身最多可取箱数-当前可取箱数)。

机器人完成取放箱标准时间b为标准值。如果机器人机体闲置箱数d越高，则机器人花费的任务成本值Y越高。

更进一步优选方案中，根据所述机器人本身的行走速度，并确定机器人的当前位置，再通过计算得出当前位置与目标位置之间的距离，即可计算出机器人收到任务时机器人到达目标位置所需要时间a。

更进一步优选方案中，通过检测入库线、出库线或者回库线上的箱子数量，以及根据拣货口处的拣货人员的拣货速率，来预估机器人到达入库线、出库线或者回库线处后需要的等待时间c。

如果机器人发生背景技术中的情况，机器人应根据入库线和回库线箱子数量，优先选择去入库线做入库任务，解决入库线箱子堵塞和机器人等待时间较多的问题。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）本发明通过入库线、出库线、回库线、拣货口上的传感器与机器人上的扫描器，为调度系统的任务分析提供数据支撑，使得调度系统能够获得相应的数据，对各个空闲机器人执行的任务做任务成本分析，确定当前空闲机器人要执行任务成本值最低的任务。

（2）本发明颠覆了原先按顺序给机器人派发任务的方式，当机器人完成任务后，将完成任务的信号反馈给调度系统，调度系统将机器人变为空闲状态，在机器人处于空闲状态下，调度系统根据各个空闲机器人的当前位置、任务的数量计算出各个任务成本值最低的任务，让各个空闲机器人去执行任务成本值最低的任务。

（3）采用这种仓库料箱出入库调度方法之后，能够合理分配任务成本值最低的任务给空闲机器人，提高机器人的作业效率，使机器人的出入库效率大致相同，大幅度提升机器人的工作时间，减少机器人的闲置时间，避免机器人出现堵塞情况，不会同时执行某个出库线的出库任务或者回库线堵塞等问题，保证整个仓库处于一个动态平衡状态。

附图说明

图1是本发明具体实施例的流程示意图；

图2是本发明具体实施例中仓库的布局示意图。

实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行具体描述。

如图1-2所示，本实施例中的仓库料箱出入库调度方法，包括下述步骤：

一种仓库料箱出入库调度方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤（1）调度系统分别与仓库的入库线、出库线、回库线、拣货口、各个机器人建立通讯连接；

步骤（2）各个机器人分别获取当前位置并反馈给调度系统，入库线、出库线、回库线、拣货口分别感知入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量并反馈给调度系统；

步骤（3）调度系统获取各个机器人的编号、当前位置、行走速度及工作状态，并判断各个机器人当前的工作状态是否处于空闲状态；同时，调度系统获取入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量；然后，对每一个空闲机器人按照以下步骤进行任务成本分析：

步骤（3-1）当空闲机器人处于库区外时，先判断库区外是否有入库任务：

步骤(3-1-1)如果库区外有入库任务，则判断库区外的回库任务是否超标：如果库区外的回库任务未超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区外执行入库任务；如果库区外的回库任务超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区外去执行回库任务；

步骤(3-1-2)如果库区外没有入库任务，则判断库区内是否有出库任务：如果库区内没有出库任务，则让空闲机器人在库区外原地等待；如果库区内有出库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区内执行出库任务；

步骤（3-2）当空闲机器人处于库区内时，先判断库区内是否有出库任务：

步骤(3-2-1)如果库区内没有出库任务，则判断库区外是否有入库任务：如果库区外没有入库任务，则让空闲机器人在库区内原地等待；如果库区外有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行入库任务；

步骤(3-2-2)如果库区内有出库任务，则判断库区外的回库任务是否超标：如果库区外的回库任务超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行回库任务；如果库区外的回库任务未超标，则判断库区外的拣货任务是否超标，并执行步骤(3-2-3)；

步骤(3-2-3)如果库区外的拣货任务未超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区内执行出库任务；如果库区外的拣货任务超标，则判断库区外是否有入库任务：如果库区外没有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区内执行出库任务；如果库区外有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行入库任务。

步骤（1）中的仓库分为库区内和库区外，库区内用于存放装有物料的箱子，库区外设有入库线、回库线和出库线，并有多个机器人在库区内与库区外之间通过移动进行取箱/放箱；入库线的出箱口、回库线的出箱口、出库线的入箱口均处于库区外并均与库区内对应；入库线的入箱口用于工人或者机器人放箱，出库线的出箱口与回库线的入箱口连接，并且出库线的出箱口与回库线的入箱口之间设有供拣货人员拣货的拣货口。

步骤（1）中，入库线的出箱口处具有入库任务，入库线的出箱口处设有感知入库任务数量的入库传感器，入库传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过入库传感器来实时感知入库线的入库任务数量。上述入库线的出箱口处有多少个箱子堆积，即确定入库线的出箱口处有多少个入库任务。上述入库任务是指机器人在入库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱。当库区外的箱子需要入库时，将箱子放在入库线的入箱口处，箱子会被输送到入库线的出箱口处，等待机器人来入库线的出箱口处把箱子搬到库区内，即机器人在执行入库任务。

步骤（1）中，出库线的入箱口处具有出库任务，出库线的入箱口处设有感知出库任务数量的出库传感器，出库传感器与所述调度系统电连接；调度系统根据客户需要的物料重量，对出库传感器发送所需箱子的数量信号，同时派机器人从库区内取出相应数量的箱子放到出库线的入箱口处，通过出库传感器来实时感知出库线的入箱口处的出库任务数量。上述出库线的入箱口处放置的箱子数量，即是出库线的入箱口处的出库任务数量。上述出库任务是指机器人在库区内取箱，然后去出库线的入箱口处放箱。当库区内的箱子需要出库时，机器人在库区内取箱，然后将箱子放在出库线的入箱口处，即机器人在执行出库任务。

步骤（1）中，拣货口处具有拣货任务，拣货口处设有感知拣货任务数量的拣货传感器，拣货传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过拣货传感器来实时感知拣货口处的拣货任务数量。上述拣货口处有多少个箱子堆积，即确定拣货口处有多少个拣货任务。上述拣货任务是指出库线上的箱子通过出库线输送到拣货口处，然后由拣货人员根据客户需要的物料重量对箱子进行拣货，当拣到的箱子以达到需要的物料重量时，将拣出的箱子从拣货口输出以待配装送货。但如果拣货人员在拣货时已经达到客户需要的物料重量，而装有物料的箱子中还剩有物料时，剩有物料的箱子就需要进行回库处理，拣货人员需要将剩有物料的箱子通过回库线输送到回库线的出箱口处，等待机器人来回库线的出箱口处把箱子搬到库区内存放起来。

拣货口处的拣货任务，包括机器人已接的但未完成的出库任务。

步骤（1）中，回库线的出箱口处具有回库任务，回库线的出箱口处设有感知回库任务数量的回库传感器，回库传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过入库传感器来实时感知回库线的出箱口处的回库任务数量。上述回库线的出箱口处有多少个箱子堆积，即确定回库线的出箱口处有多少个回库任务。上述回库任务是指机器人在回库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱。当剩有物料的箱子输送到回库线的出箱口处时，机器人将回库线的出箱口处的箱子搬到库区内存放，即机器人在执行回库任务。

回库线出箱口处的回库任务，不包括机器人已接的但未完成的回库任务。

步骤（2）中，库区内、库区外的地面上均设有能够识别机器人当前位置的二维码，机器人通过扫描器扫描库区内、库区外地面上的二维码，来确定机器人的当前位置。

步骤（3）中，当机器人完成任务后，将完成任务的信号反馈给调度系统，调度系统将机器人的工作状态变为空闲状态。

上述步骤(3-2-2)中，如果库区内有出库任务，需要先判断库区外的回库任务是否超标；接着，如果库区外的回库任务未超标，再判断库区外的拣货任务是否超标，这是因为库区外的回库任务优先级比库区外的拣货任务优先级高，如果库区外的回库任务满了，会阻塞拣货口处的拣货任务，所以需要先判断库区外的回库任务是否超标。再判断库区外的拣货任务是否超标，是因为如果拣货口处的拣货任务满了，机器人来到回库线的出箱口取箱时会等待较长时间。

所述步骤（3）中，任务成本分析是通过计算各个空闲机器人的任务成本值获得的。所述任务成本值Y=a*A+b*B+c*C+d*D，其中，Y为所属任务分析的成本值；

a为机器人收到任务时到达目标位置所需要时间，A为a预设的比例参数；

b为机器人完成取放箱标准时间，B为b预设的比例参数；

c为机器人在入库线、出库线或者回库线处的等待时间，C为c预设的比例参数；

d为机器人机体闲置箱数，D为d预设的比例参数，d=(机器人本身最多可取箱数-当前可取箱数)。

机器人完成取放箱标准时间b为标准值。如果机器人机体闲置箱数d越高，则机器人花费的任务成本值Y越高。

根据所述机器人本身的行走速度，并确定机器人的当前位置，再通过计算得出当前位置与目标位置之间的距离，即可计算出机器人收到任务时机器人到达目标位置所需要时间a。

本实施例通过检测入库线、出库线或者回库线上的箱子数量，以及根据拣货口处的拣货人员的拣货速率，来预估机器人到达入库线、出库线或者回库线处后需要的等待时间c。

下面模拟一个场景，计算出各个空闲机器人的任务成本值，为每一个空闲机器人选择任务成本值最低的任务去执行：

假设仓库有机器人1号、机器人2号、机器人3号，库区外具有1号入库线和2号入库线；1号入库线出箱口处有6个取箱任务，并且1号入库线上的缓冲箱位剩余4个：1号入库线出箱口目前还未下发给机器人的取箱任务有20个；2号入库线出箱口目前无机器人在做任务，并且还有未下发的10个取箱任务；机器人3号在库区内，并且处于空闲状态。

如果调度系统将1号入库线出箱口的6个取箱任务派发给机器人1号，当前机器人1号正在库区外的1号入库线出箱口处完成第4个取箱任务，已知机器人1号每取一个箱子需要45s，机器人1号到达2号入库线出箱口时间为100s，机器人1号在1号入库线出箱口取完箱子时间为：2*45s=90s。如果机器人1号完成6个取箱任务后，调度系统会将2号入库线出箱口处的10个取箱任务派发给机器人1号，那机器人1号去2号入库线出箱口处的时间为：

机器人1号在1号入库线出箱口取完箱子时间+机器人1号到达2号入库线出箱口时间=90s+100s=190s。

如果调度系统将1号入库线出箱口的6个取箱任务派发给机器人2号，当前机器人2号正在库区外的1号入库线出箱口处执行第4个取箱任务；已知机器人2号到达2号入库线出箱口时间为100s；已知机器人2号每取一个箱子需要45s，机器人2号在1号入库线出箱口处还要取3个箱子，机器人2号在1号入库线出箱口处取完箱子时间：3*45s=135s；如果机器人2号完成6个取箱任务后，调度系统会将2号入库线出箱口处的10个取箱任务派发给机器人2号，那机器人2号去2号入库线出箱口处的时间为：

机器人2号在1号入库线出箱口处取完箱子的时间+去2号入库线出箱口处需要的时间=135s+100s=235s。

已知机器人3号每取一个箱子需要45s，当取完箱子后机器人3号从库区内到达2号入库线出箱口的时间是120s。当前机器人3号在库区内，假设库区内没有出库任务，但库区外有入库任务，此时调度系统如果将2号入库线出箱口处的10个取箱任务派发给机器人3号，则机器人3号从库区内到达2号入库线出箱口的时间是120s。

根据以上分析，机器人3号到达2号入库线出箱口的时间最短，也就是说机器人3号是任务成本值最低的空闲机器人。如果调度系统要将2号入库线出箱口处的10个取箱任务派发给任务成本值最低的空闲机器人，那么调度系统应该将2号入库线出箱口处的10个取箱任务派发给机器人3号。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种仓库料箱出入库调度方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤（1）调度系统分别与仓库的入库线、出库线、回库线、拣货口、各个机器人建立通讯连接；仓库分为库区内和库区外，库区内用于存放装有物料的箱子，库区外设有入库线、回库线和出库线，并有多个机器人在库区内与库区外之间通过移动进行取箱/放箱；入库线的出箱口、回库线的出箱口、出库线的入箱口均处于库区外并均与库区内对应；入库线的入箱口用于工人或者机器人放箱，出库线的出箱口与回库线的入箱口连接，并且出库线的出箱口与回库线的入箱口之间设有供拣货人员拣货的拣货口；

步骤（2）各个机器人分别获取当前位置并反馈给调度系统，入库线、出库线、回库线、拣货口分别感知入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量并反馈给调度系统；其中：

入库线的出箱口处有多少个箱子堆积，即确定入库线的出箱口处有多少个入库任务；入库任务是指机器人在入库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱；

出库线的入箱口处放置的箱子数量，即是出库线的入箱口处的出库任务数量；出库任务是指机器人在库区内取箱，然后去出库线的入箱口处放箱；

拣货口处有多少个箱子堆积，即确定拣货口处有多少个拣货任务；拣货任务是指出库线上的箱子通过出库线输送到拣货口处，然后由拣货人员根据客户需要的物料重量对箱子进行拣货，当拣到的箱子以达到需要的物料重量时，将拣出的箱子从拣货口输出以待配装送货；

回库线的出箱口处有多少个箱子堆积，即确定回库线的出箱口处有多少个回库任务；回库任务是指机器人在回库线的出箱口取箱，然后去库区内放箱；

步骤（3）调度系统获取各个机器人的编号、当前位置、行走速度及工作状态，并判断各个机器人当前的工作状态是否处于空闲状态；同时，调度系统获取入库线的入库任务数量、出库线的出库任务数量、回库线的回库任务数量、拣货口处的拣货任务数量；然后，对每一个空闲机器人按照以下步骤进行任务成本分析：

步骤（3-1）当空闲机器人处于库区外时，先判断库区外是否有入库任务：

步骤(3-1-1)如果库区外有入库任务，则判断库区外的回库任务是否超标：如果库区外的回库任务未超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区外执行入库任务；如果库区外的回库任务超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区外去执行回库任务；

步骤(3-1-2)如果库区外没有入库任务，则判断库区内是否有出库任务：如果库区内没有出库任务，则让空闲机器人在库区外原地等待；如果库区内有出库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区内执行出库任务；

步骤（3-2）当空闲机器人处于库区内时，先判断库区内是否有出库任务：

步骤(3-2-1)如果库区内没有出库任务，则判断库区外是否有入库任务：如果库区外没有入库任务，则让空闲机器人在库区内原地等待；如果库区外有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行入库任务；

步骤(3-2-2)如果库区内有出库任务，则判断库区外的回库任务是否超标：如果库区外的回库任务超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行回库任务；如果库区外的回库任务未超标，则判断库区外的拣货任务是否超标，并执行步骤(3-2-3)；

步骤(3-2-3)如果库区外的拣货任务未超标，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区内执行出库任务；如果库区外的拣货任务超标，则判断库区外是否有入库任务：如果库区外没有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人在库区内执行出库任务；如果库区外有入库任务，则通过调度系统选择任务成本值最低的空闲机器人移动到库区外去执行入库任务；

所述步骤（3）中，任务成本分析是通过计算各个空闲机器人的任务成本值获得的；

所述任务成本值Y=a*A+b*B+c*C+d*D，

其中，Y为所属任务分析的成本值；

a为机器人收到任务时到达目标位置所需要时间，A为a预设的比例参数；

b为机器人完成取放箱标准时间，B为b预设的比例参数；

c为机器人在入库线、出库线或者回库线处的等待时间，C为c预设的比例参数；

d为机器人机体闲置箱数，D为d预设的比例参数，d=(机器人本身最多可取箱数-当前可取箱数)。

2.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：所述步骤（1）中，入库线的出箱口处具有入库任务，入库线的出箱口处设有感知入库任务数量的入库传感器，入库传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过入库传感器来实时感知入库线的入库任务数量。

3.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：所述步骤（1）中，出库线的入箱口处具有出库任务，出库线的入箱口处设有感知出库任务数量的出库传感器，出库传感器与所述调度系统电连接；调度系统根据客户需要的物料重量，对出库传感器发送所需箱子的数量信号，同时派机器人从库区内取出相应数量的箱子放到出库线的入箱口处，通过出库传感器来实时感知出库线的入箱口处的出库任务数量。

4.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：所述步骤（1）中，拣货口处具有拣货任务，拣货口处设有感知拣货任务数量的拣货传感器，拣货传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过拣货传感器来实时感知拣货口处的拣货任务数量；所述拣货口处的拣货任务，包括机器人已接的但未完成的出库任务。

5.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：所述步骤（1）中，回库线的出箱口处具有回库任务，回库线的出箱口处设有感知回库任务数量的回库传感器，回库传感器与所述调度系统电连接；调度系统通过入库传感器来实时感知回库线的出箱口处的回库任务数量；所述回库线出箱口处的回库任务，不包括机器人已接的但未完成的回库任务。

6.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：

所述步骤（2）中，库区内、库区外的地面上均设有能够识别机器人当前位置的二维码，机器人通过扫描器扫描库区内、库区外地面上的二维码，来确定机器人的当前位置；

所述步骤（3）中，当机器人完成任务后，将完成任务的信号反馈给调度系统，调度系统将机器人的工作状态变为空闲状态。

7.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：根据所述机器人本身的行走速度，并确定机器人的当前位置，再通过计算得出当前位置与目标位置之间的距离，即可计算出机器人收到任务时机器人到达目标位置所需要时间a。

8.如权利要求1所述的仓库料箱出入库调度方法，其特征在于：通过检测入库线、出库线或者回库线上的箱子数量，以及根据拣货口处的拣货人员的拣货速率，来预估机器人到达入库线、出库线或者回库线处后需要的等待时间c。