CN118107944A - 一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，属于仓储物料存取技术领域。一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法包括以下步骤：S100、设立一个与立库对应的二维数组信息表，其中，二维数组的表达方式为[列，层]；S200、通过遍历法，查找料架中的空位置或已存储物料机型的位置，从而使搬运机器人根据算法对立库进行物料的存取。本发明用于实现智能化的仓储管理系统，提高了自动化操作水平，使得整个系统更具协同工作的能力，使得仓储管理更加智能、灵活和可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，属于仓储物料存取技术领域。
背景技术
在传统的仓储存取模式中，常见的方式包括手动存取、自动存取系统和自动化仓储系统。这些系统使用各种技术，例如条码识别、RFID技术、自动导引车等，以提高存储和检索效率。然而，这些传统方法在面对一些复杂的仓储场景时，可能会面临一些挑战和问题。
一种为手动存取的方式，该方式为人工操作，操作人员根据经验和标记存取物料。这种方式的缺点是存在人为差错的可能性，效率低下，对大规模仓库不够适用。
另一种为自动存取系统，该方式使用条码、RFID等技术进行物料标识和追踪。运用自动输送带、提升机等设备进行存取操作。但这种方式仍然受限于复杂环境和物料变化，需要人工介入进行调整和管理。
还有一种是自动化仓储系统，利用自动导引车、堆垛机器人等设备，实现自动存储和检索。通常采用先进的技术，如视觉导航、传感器等。但在某些场景下，仍然可能遇到复杂路径规划、机器人协同等问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法包括以下步骤：
S100、设立一个与立库对应的二维数组信息表，其中，二维数组的表达方式为[列，层]；
S200、通过遍历法，查找料架中的空位置或已存储物料机型的位置，从而使搬运机器人根据算法对立库进行物料的存取。
进一步的，在S200中，查找立库中可以存料的位置的方法包括以下步骤：
S210、将料架存料列数和料架存料行数初始化为0；
S220、逐列遍历立库，直到找到空位置，则结束遍历。
进一步的，在S220中，包括以下步骤：
S221、对于每一列，执行逐层遍历，遍历层号范围从低到高；
S222、若在当前列遍历到了空位置，则记录下位置的列数和行数，并执行S223；
若在当前列没有遍历到空位置，则结束遍历该列，转为遍历下一列，直至遍历到空位置，则记录下位置的列数和行数，并执行S223；
若完成所有列遍历均没有遍历到空位置，则将被遍历的立库对应的二维数组信息表记录为满仓状态，并执行S223；
S223、结束遍历。
进一步的，在S200中，查找立库中已存储物料机型的位置的方法包括以下步骤：
S230、预设本次预寻找物料的数值；
S240、将料架存料列数和料架存料行数初始化为0；
S250、逐列遍历立库，直到找到空位置，则结束遍历。
进一步的，在S250中，包括以下步骤：
S251、对于每一列，执行逐层遍历，遍历层号范围从低到高；
S252、若在当前列遍历到了该数值，则将该数值的列号和层号保存至二维数组信息表中，并执行S253；
若在当前列没有遍历到该数值，则结束遍历该列，转为遍历下一列，直至遍历到该数值，则将该数值的列号和层号保存至二维数组信息表中，并执行S253；
若完成所有列遍历均没有遍历到该数值，则执行S253；
S253、结束遍历。
进一步的，在S200中，当立库出料时，将算法的结果传给搬运机器人的方法为：首先，计算料架存储预设的物料的编号；然后，将料架存料的列数传递给搬运机器人的输入号的RW4属性。
进一步的，具体包括以下步骤：
S260、判断搬运机器人输出的编号是否在10到50之间，如果是，则计算出机器人的目标料架号，并判断是存料还是卸料的情况，如果输出编号为0，则搬运机器人无动作；
S270、判断目标料架号是否在可用范围内，即0到3之间，如果是，将料架号可用标记设为TRUE，否则设为FALSE；
S280、根据机器人的存卸判断，确定搬运机器人的工作目的，如果是卸料，分别标记搬运机器人要卸载的不同种类的料的情况，如果是存料，分别标记搬运机器人要存储的不同种类的料的情况；
S290、根据条件判断，确定搬运机器人要去的层号，如果搬运机器人要存料，并且料架可存料，则搬运机器人的目标层号为料架存料的行数减1；如果搬运机器人要卸料，并且料架有相应数量可卸料，则机器人的目标层号为料架取料的行数减1。
一种存储介质，该存储介质上储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现上述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
本发明的有益效果：本发明的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，通过智能算法，系统能够根据搬运机器人的输出号动态计算目标料架、存卸判断和目标层号，从而实现对不同料架的自动化存储和卸载操作。这不仅减少了人工干预，提高了自动化操作水平，还降低了操作中的潜在错误。同时，通过实时信息交互，系统内部各个组件能够实时传递状态和执行结果，使得整个系统更具协同工作的能力，使得仓储管理更加智能、灵活和可靠。
附图说明
图1为本发明的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
参照图1所示，一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法包括以下步骤：
S100、设立一个与立库对应的二维数组信息表，其中，二维数组的表达方式为[列，层]；
S200、通过遍历法，查找料架中的空位置或已存储物料机型的位置，从而使搬运机器人根据算法对立库进行物料的存取。
具体的，在本发明中，存在3个执行重点：
重点一：搬入立库时，需要将机器人抓取物料的机型信息转移到立库对应的位置中。搬出立库时，需要将立库中存储的物料机型信息转移到搬运机器人中。
重点二：如果顶层有料，那么整列都不能再进行存料与取料，所以存料计算时必须优先向下层存储。
重点三：取料时需要根据外侧的物料机型需求，机器人将物料从立库中抓取。
进一步的，在S200中，查找立库中可以存料的位置的方法包括以下步骤：
S210、将料架存料列数和料架存料行数初始化为0；
S220、逐列遍历立库，直到找到空位置，则结束遍历。
进一步的，在S220中，包括以下步骤：
S221、对于每一列，执行逐层遍历，遍历层号范围从低到高；
S222、若在当前列遍历到了空位置，则记录下位置的列数和行数，并执行S223；
若在当前列没有遍历到空位置，则结束遍历该列，转为遍历下一列，直至遍历到空位置，则记录下位置的列数和行数，并执行S223；
若完成所有列遍历均没有遍历到空位置，则将被遍历的立库对应的二维数组信息表记录为满仓状态，并执行S223；
S223、结束遍历。
具体的，以下是针对该方案给出的具体实施例：
/*列数代表料架号1-4，行数代表料架的层数1-6层*/
/*寻找空的料架位置*/
料架存料列数:＝0；
料架存料行数:＝0；
上述算法实现的目的是找到立库中空的位置，将可以存储物料的列与层号记录到“料架存料列数”与“料架存储行数”，以便搬运机器人调用对应的程序。
其内部嵌套的FOR循环程序布置结构，可以解决重点二的问题。当二维数组中存储的不为空时，“料架存料列数”与“料架存储行数”停止计算。
进一步的，在S200中，查找立库中已存储物料机型的位置的方法包括以下步骤：
S230、预设本次预寻找物料的数值；
S240、将料架存料列数和料架存料行数初始化为0；
S250、逐列遍历立库，直到找到空位置，则结束遍历。
进一步的，在S250中，包括以下步骤：
S251、对于每一列，执行逐层遍历，遍历层号范围从低到高；
S252、若在当前列遍历到了该数值，则将该数值的列号和层号保存至二维数组信息表中，并执行S253；
若在当前列没有遍历到该数值，则结束遍历该列，转为遍历下一列，直至遍历到该数值，则将该数值的列号和层号保存至二维数组信息表中，并执行S253；
若完成所有列遍历均没有遍历到该数值，则执行S253；
S253、结束遍历。
具体的，具体的，以下是针对该方案给出的具体实施例：
上述伪代码实现了如何查找立库中存储的87物料位置和93物料。
进一步的，在S200中，当立库出料时，将算法的结果传给搬运机器人的方法为：首先，计算料架存储预设的物料的编号；然后，将料架存料的列数传递给搬运机器人的输入号的RW4属性。其中，RW4为料架存料层号，RW5为料架取87料列数，RW6为料架取93料列数。
具体的，实施例为：计算机器人向料架放料时哪个架料可放
料架存87件号:＝料架存料列数*10+3；
料架存93件号:＝料架存料列数*10+4；
//搬运机器人输入号.RW4:＝料架存料列数；
将算法计算后的结果发送给搬运机器人，立库的列号需要经过计算生成机器人接受的程序号，层号直接发送机器人。
进一步的，具体包括以下步骤：
S260、判断搬运机器人输出的编号是否在10到50之间，如果是，则计算出机器人的目标料架号，并判断是存料还是卸料的情况，如果输出编号为0，则搬运机器人无动作；
S270、判断目标料架号是否在可用范围内，即0到3之间，如果是，将料架号可用标记设为TRUE，否则设为FALSE；
S280、根据机器人的存卸判断，确定搬运机器人的工作目的，如果是卸料，分别标记搬运机器人要卸载的不同种类的料的情况，如果是存料，分别标记搬运机器人要存储的不同种类的料的情况；
S290、根据条件判断，确定搬运机器人要去的层号，如果搬运机器人要存料，并且料架可存料，则搬运机器人的目标层号为料架存料的行数减1；如果搬运机器人要卸料，并且料架有相应数量可卸料，则机器人的目标层号为料架取料的行数减1。
具体的，依托二维数组算法的结果完成立库与搬运机器人工件信息的交互的具体实施例为：
/*计算机器人执行程序的料架号与存料还是卸料*/
IF搬运机器人输出号.RW0>10AND搬运机器人输出号.RW0<50THEN
Robot目标料架:＝div(搬运机器人输出号.RW0,10)-1；
Robot存卸判断:＝MOD_E(SM400,Robot存卸判断_Return,搬运机器人输出号.RW0,10)；END_IF；
IF搬运机器人输出号.RW0＝0THEN
Robot存卸判断:＝0；
END_IF；
/*判断料架号是否可用*/
IF Robot目标料架>＝0AND Robot目标料架<＝3THEN料架号可用:＝TRUE；
ELSE
料架号可用:＝FALSE；
END_IF；
/*判断机器人的工作目的*/
IF Robot存卸判断＝1THEN
robot料架卸87料:＝TRUE；
ELSE
robot料架卸87料:＝FALSE；
END_IF；
IF Robot存卸判断＝2THEN
robot料架卸93料:＝TRUE；
ELSE
robot料架卸93料:＝FALSE；
END_IF；
IF Robot存卸判断＝3THEN
robot料架存87料:＝TRUE；
ELSE
robot料架存87料:＝FALSE；
END_IF；
IF Robot存卸判断＝4THEN
robot料架存93料:＝TRUE；
ELSE
robot料架存93料:＝FALSE；
END_IF；
/*判断机器人要去的层号*/
IF(robot料架存87料＝TRUE OR robot料架存93料＝TRUE)AND料架可存料＝TRUETHEN
robot目标层号:＝料架存料行数-1；
END_IF；
IF robot料架卸87料＝TRUEAND料架有87件可卸料＝TRUE THEN
robot目标层号:＝料架取87料行数-1；
END_IF；
IF robot料架卸93料＝TRUEAND料架有93件可卸料＝TRUE THEN
robot目标层号:＝料架取93料行数-1；
END_IF；
如上述伪代码所示，根据机器人反馈的程序，算出机器人前往的立库列号“Robot目标料架”并且判断出机器人是存料还是出料“Robot存卸判断”。再经过计算得出具体的是存取哪种类型的物料，为后续信息交互做准备。
一种存储介质，该存储介质上储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现上述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
具体的，本发明的存储介质上储存有一套计算机程序，通过这套程序，成功实现了基于二维数组模型的立体库与搬运机器人之间的智能物料信息交互作业方法。通过智能算法，系统能够动态计算目标料架、存卸判断和目标层号，从而实现对不同料架的自动化存储和卸载操作，提高了仓库操作的效率和准确性。借助二维数组模型，实现了与搬运机器人的实时物料信息交互，使得系统能够即时获取和处理机器人的状态和任务信息，增强了仓库管理的实时性和响应性。通过条件判断和逻辑控制，成功防止了机器人执行错误任务或在不可用的料架上执行操作，降低了潜在操作错误的风险。最重要的是，系统具有一定的灵活性和可扩展性，适应不同工作场景和需求，为仓储管理提供了更大的适应性和可定制性。相应的计算机设备包括存储器、处理器和储存在存储器上的计算机程序，通过执行这个程序，实现了智能化的仓储管理系统，为现代物流和生产领域带来了显著的技术进步。
Claims (9)
1.一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，所述基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法包括以下步骤：
S100、设立一个与立库对应的二维数组信息表，其中，二维数组的表达方式为[列，层]；
S200、通过遍历法，查找料架中的空位置或已存储物料机型的位置，从而使搬运机器人根据算法对立库进行物料的存取。
2.根据权利要求1所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，在S200中，查找立库中可以存料的位置的方法包括以下步骤：
S210、将料架存料列数和料架存料行数初始化为0；
S220、逐列遍历立库，直到找到空位置，则结束遍历。
3.根据权利要求2所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，在S220中，包括以下步骤：
S221、对于每一列，执行逐层遍历，遍历层号范围从低到高；
S222、若在当前列遍历到了空位置，则记录下位置的列数和行数，并执行S223；
若在当前列没有遍历到空位置，则结束遍历该列，转为遍历下一列，直至遍历到空位置，则记录下位置的列数和行数，并执行S223；
若完成所有列遍历均没有遍历到空位置，则将被遍历的立库对应的二维数组信息表记录为满仓状态，并执行S223；
S223、结束遍历。
4.根据权利要求1所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，在S200中，查找立库中已存储物料机型的位置的方法包括以下步骤：
S230、预设本次预寻找物料的数值；
S240、将料架存料列数和料架存料行数初始化为0；
S250、逐列遍历立库，直到找到空位置，则结束遍历。
5.根据权利要求4所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，在S250中，包括以下步骤：
S251、对于每一列，执行逐层遍历，遍历层号范围从低到高；
S252、若在当前列遍历到了该数值，则将该数值的列号和层号保存至二维数组信息表中，并执行S253；
若在当前列没有遍历到该数值，则结束遍历该列，转为遍历下一列，直至遍历到该数值，则将该数值的列号和层号保存至二维数组信息表中，并执行S253；
若完成所有列遍历均没有遍历到该数值，则执行S253；
S253、结束遍历。
6.根据权利要求5所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，在S200中，当立库出料时，将算法的结果传给搬运机器人的方法为：首先，计算料架存储预设的物料的编号；然后，将料架存料的列数传递给搬运机器人的输入号的RW4属性，即料架存料层号。
7.根据权利要求6所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S260、判断搬运机器人输出的编号是否在10到50之间，如果是，则计算出机器人的目标料架号，并判断是存料还是卸料的情况，如果输出编号为0，则搬运机器人无动作；
S270、判断目标料架号是否在可用范围内，即0到3之间，如果是，将料架号可用标记设为TRUE，否则设为FALSE；
S280、根据机器人的存卸判断，确定搬运机器人的工作目的，如果是卸料，分别标记搬运机器人要卸载的不同种类的料的情况，如果是存料，分别标记搬运机器人要存储的不同种类的料的情况；
S290、根据条件判断，确定搬运机器人要去的层号，如果搬运机器人要存料，并且料架可存料，则搬运机器人的目标层号为料架存料的行数减1；如果搬运机器人要卸料，并且料架有相应数量可卸料，则机器人的目标层号为料架取料的行数减1。
8.一种存储介质，该存储介质上储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现权利要求1-7任一项所述的一种基于二维数组模型实现立体库与搬运机器人之间的物料信息交互作业的方法。
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