仓储系统及货物取送方法

技术领域

本公开实施例属于智能仓储技术领域，尤其涉及一种仓储系统及货物取送方法。

背景技术

在智能仓储技术领域中，常使用机器人代替人力执行货箱的搬运，实现自动化搬运作业，并提高搬运效率。

相关技术中，仓储系统通常包括货架和搬运机器人，货架设置有至少一个用于放置货箱的暂存层板，暂存层板上设置有由一端向另一端延伸的叉槽，搬运机器人设置有可升降的叉臂。搬运机器人的叉臂伸入至暂存层板的叉槽中，通过控制叉臂上升或下降，以将货箱从暂存层板上取走或将货箱放置于暂存板上。

然而，相关技术中的仓储系统，搬运机器人每次只能取送一个货箱，取送货箱的效率较低。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种仓储系统及货物取送方法，以解决取送货物效率低的技术问题。

本公开实施例一方面提供一种仓储系统，包括：暂存货架和搬运机器人；所述暂存货架具有多个用于放置货箱的容置空间；所述搬运机器人在第一工作模式下用于向所述容置空间内放置、或者由所述容置空间内取出所述货箱；所述搬运机器人在第二工作模式下用于移动所述暂存货架。

本公开实施例的仓储系统，搬运机器人具有第一工作模式和第二工作模式。第一工作模式下，搬运机器人能够向容置空间内放置货箱，或将货箱从容置空间内取出；第二工作模式下，搬运机器人能够搬运暂存货架，搬运暂存货架时，可一同搬运暂存货架内的货箱；与相关技术中，一次只能够搬运一个货箱的搬运机器人相比，本公开实施例能够提高搬运效率。

本公开实施例另一方面提供一种货物取送方法，包括：获取一定时长内需要完成的多个订单所对应的订单信息，所述订单信息包括订单编号、货物属性信息、货箱数量、目标位置及订单截止时间中的至少一个；判断所述订单信息是否满足预设条件；若所述订单信息满足预设条件，则确定至少一个搬运机器人的目标工作模式为第二工作模式；其中，所述第二工作模式用于控制所述搬运机器人运送暂存货架。

本公开实施例的货物取送方法，根据订单信息确定预设条件，若满足预设条件即控制搬运机器人按照第二工作模式工作。与相关技术中，一次只能够搬运一个货箱的搬运机器人相比，本公开实施例能够提高搬运效率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，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为本公开实施例的仓储系统的正视结构示意图；

图2为图1中的仓储系统的侧视结构示意图；

图3为图1中的暂存货架的结构示意图；

图4为搬运机器人位于暂存货架内的结构示意图；

图5为图1中的搬运机器人的结构示意图；

图6为搬运机器人搬运暂存货架中一容置空间内货箱的示意图；

图7为搬运机器人搬运暂存货架中另一容置空间内货箱的示意图；

图8为搬运机器人搬运暂存货架的示意图；

图9为本公开实施例的货物取送方法的应用场景示意图；

图10为本公开实施例的货物取送方法的流程示意图。

附图标记说明：

10-暂存货架；

11-容置空间； 12-开口； 13-出入口；

14-顶升通道； 15-停车空间； 16-止挡部；

161-顶升口；

20-搬运机器人；

21-顶升装置； 211-电缸； 212-本体；

213-顶升杆； 214-搬运机构； 215-长边；

216-短边； 22-移动机构；

30-存储货架；

31-第一区域； 32-第二区域； 321-存储空间；

40-货箱；

50-理货机器人；

60-工作站。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

相关技术的仓储系统，通常包括货架和搬运机器人，货架上设置有至少一个用于放置货箱的暂存层板，暂存层板上设置有叉槽，叉槽位于暂存层板的边缘。搬运机器人设置有可升降的叉臂。叉臂能够进入叉槽中，并在叉槽内升降，通过控制叉臂的上升和下降，能够将货箱从暂存层板上取走或将货箱放置于暂存板上。然而，相关技术中的仓储系统，搬运机器人每次只能取送一个货箱，取送货箱的效率较低。

本公开实施例提供一种仓储系统，搬运机器人具有第一工作模式和第二工作模式，即搬运机器人既能够搬运暂存货架内的货箱，也能够搬运暂存货架；与相关技术中，一次只能够搬运一个货箱的搬运机器人相比，本公开实施例能够提高搬运效率。

参考图1，本公开实施例一方面提供一种仓储系统，包括暂存货架10和搬运机器人20，暂存货架10上具有多个容置空间11，容置空间11用于放置货箱40。搬运机器人20具有第一工作模式和第二工作模式，第一工作模式下，搬运机器人20向容置空间11内放置货箱40，或者由容置空间11内取出货箱40；第二工作模式下，搬运机器人20移动暂存货架10。

本公开实施例的仓储系统，第二工作模式下，搬运机器人20能够搬运暂存货架10，搬运暂存货架10时，可一同搬运暂存货架10的容置空间11内的货箱40，与相关技术中，一次只能够搬运一个货箱的搬运机器人相比，本公开实施例能够提高搬运效率。

本公开实施例的仓储系统还包括存储货架30和理货机器人。参考图1和图2，存储货架30具有第一区域31和第二区域32。暂存货架10设置在第一区域31内。第二区域32设置有多个存储空间321，存储空间321用来存放货箱40。示例性地，本公开实施例中第二区域32位于第一区域31的上部，以便于将暂存货架10设置于存储货架30的下方，便于暂存货架10或暂存货架10内的货箱40的取送。需要说明的是，第一区域31的上部是指如图1所示第一区域31的上方。

存储货架30可以为框架结构，例如，存储货架30可包括四个立柱和四个横柱，四个立柱竖向设置，四个立柱围设成长方体结构。四个横柱首尾连接形成矩形结构，矩形结构连接于四个立柱的顶端，以与长方体结构围设成开放的长方体空间。存储货架30也可以为箱体结构，例如，存储货架30可包括四个连接板，四个连接板围设成一侧面开放的长方体结构。框架结构内设置有第一隔板，第一隔板水平设置，第一隔板将长方体空间分隔成第一区域31和第二区域32，第二区域32位于第一区域31的下方。第一区域31用于放置暂存货架10。存储货架30还包括第二隔板，第二隔板将第二区域32分隔多个存储空间321。

理货机器人用于将暂存货架10中容置空间11内的货箱40放入存储空间321内；或者将存储空间321内的货箱40放入暂存货架10中容置空间11内。

示例性地，理货机器人包括升降装置、移动底盘、和搬运装置。升降装置安装于移动底盘上，搬运装置与升降装置连接，搬运装置连接在升降装置上。移动底盘用于实现理货机器人的移动功能以及用于承载设置在移动底盘上的理货机器人其它结构，如升降装置等，移动底盘带动升降装置和搬运装置对货箱40进行搬运。升降装置具有升降功能，升降装置能够响应于搬运装置需要升降动作的信号进行指定高度的升降，带动搬运装置对货箱40进行升降。搬运装置用于承载货物。

将存储空间321内的货箱40放入暂存货架10中容置空间11内时，升降装置接收到搬运装置需要进行升降动作的信号，带动搬运装置升降至存储空间321的高度，使得搬运装置40与存储空间321内的货箱40相对；搬运装置取拿货箱40。升降装置再次接收到搬运装置需要进行升降动作的信号，带动搬运装置及货箱40升降至暂存货架10的容置空间11的高度。搬运装置将货箱40放置于容置空间11内。

将暂存货架10中容置空间11内的货箱40放入存储空间321内时，升降装置接收到搬运装置需要进行升降动作的信号，带动搬运装置升降至暂存货架10的容置空间11的高度，使得搬运装置40与容置空间11内的货箱40相对；搬运装置取拿货箱40。升降装置再次接收到搬运装置需要进行升降动作的信号，带动搬运装置及货箱40升降至存储货架30的存储空间321的高度。搬运装置将货箱40放置于存储空间321内。本公开实施例的仓储系统，使用理货机器人代替人力进行理货，节省人力，提高了理货效率。

本公开实施例中存储货架30的数量不作具体限定。存储货架30可以为多个，多个存储货架30间隔的设置。理货机器人可行走于每两个存储货架30的间隔内，同时完成多个存储货架30的理货，提高理货机器人的工作效率。

参考图3，暂存货架10具有多个容置空间11，容置空间11用于放置货箱40。暂存货架10的底端具有开口12，暂存货架10还具有与开口12相邻的出入口13，出入口13与各容置空间11连通。搬运机器人20能够由出入口13向容置空间11内放置货箱40，或者将容置空间11内的货箱40经由出入口13从容置空间11内取走。示例性地，搬运机器人20具有用于夹抱货箱40的夹抱机构，搬运机器人20可通过夹抱机构夹抱货箱40，由出入口13向容置空间11内放置货箱40；搬运机器人20的夹抱机构经由出入口13进入容置空间11内，并夹抱货箱40并将货箱40取走。

搬运机器人20也可通过其他方式将容置空间11内的货箱40取走，或将货箱40放置于容置空间11内。示例性地，参考图3和图4，容置空间11的数量可以有多个，以用于放置多个货箱40，提高暂存货架10的利用率。多个容置空间11沿垂直于水平面的方向间隔的设置，暂存货架10上还具有沿垂直于水平面的方向贯穿各容置空间11的顶升通道14，顶升通道14还与出入口13连通。靠近开口12的容置空间11和开口12之间具有用于停放搬运机器人20的停车空间15，搬运机器人20上设置有顶升装置21，顶升装置21用于通过顶升通道14顶起位于容置空间11内的货箱40。需要说明的是，多个容置空间11沿垂直于水平面的方向间隔的设置是指如图3所示，多个容置空间11竖向间隔设置。

搬运机器人20移动至停车空间15内，以搬运暂存货架10或暂存货架10内的货箱40。搬运机器人20具有顶升装置21，顶升装置21可升降。搬运机器人20取出暂存货架10内的货箱40时，顶升装置21升高由顶升通道14进入容置空间11内，以顶起货箱40；然后移动搬运机器人20，顶升装置21带动货箱40从顶升通道14中经由出入口13离开暂存货架10。搬运机器人20向暂存货架10内放置货箱40时，顶升装置21带动货箱40经由出入口13从顶升通道14进入容置空间11内，且搬运机器人20位于停车空间15内；然后顶升装置21降低以将货箱40放置于容置空间11内，直至顶升装置21收回，搬运机器人20从停车空间15内离开暂存货架10。

暂存货架10上设置有多个止挡部16，多个止挡部16沿垂直于水平面的方向间隔的设置，以将暂存货架10的内部空间分隔成多个容置空间11；每一止挡部16上的设置有与出入口13连通的顶升口161，各顶升口161以及各顶升口161对应的部分容置空间11构成顶升通道14。在第二工作模式下，顶升装置21抵顶在靠近开口12的止挡部16上。

搬运机器人20进入停车空间15内，以搬运暂存货架10时，顶升装置21抵顶在靠近开口12的止挡部16上，顶升装置21升高，使暂存货架10离开地面，搬运机器人20带动暂存货架10移动，以实现暂存货架10的搬运。

示例性地，参考图4，顶升口161在水平面上的投影位于止挡部16在水平面上的投影中部。如此设置，能够使得搬运机器人20的顶升装置21经由顶升口161放置货箱40时，能够将货箱40放置于止挡部16的中间位置，以提高货箱40的稳定性，放置货箱40从止挡部16上掉落。

示例性地，暂存货架10可以为框架结构，例如，暂存货架10可包括四个支撑柱和四个横梁，四个支撑柱竖向设置，四个支撑柱围设成长方体结构。四个横梁首尾连接形成矩形结构，矩形结构连接于四个支撑柱的顶端，以与长方体结构围设成开放的长方体空间。长方形空间的底端为开口12，其中一开放的竖向表面为出入口13。暂存货架10也可以为箱体结构，例如，暂存货架10可包括四个支撑板，四个支撑板围设成底端开放且一侧面开放的长方体结构，开放的底端为开口12，开放的侧面为出入口13。

止挡部16可为分隔梁，多个分隔梁水平设置于长方形空间内，并与暂存货架10连接，以将长方体空间分隔成多个用于放置货箱40的容置空间11。分隔梁上设置有顶升口161，多个分隔梁上的顶升口161与对应的部分容置空间构成顶升通道14。

止挡部16也可以为止挡板，止挡板水平设置于长方体空间内，并与暂存货架10连接，以将长方体空间分隔成多个用于放置货箱40的容置空间11。止挡板上设置有顶升口161，多个止挡板的顶升口161与对应的部分容置空间构成顶升通道14。

参考图5，搬运机器人20的移动可通过设置于搬运机器人20下方的移动机构22实现。例如，移动机构22可以是运动方向与转速能够电控的四个万向轮。移动机构22也可以是能够与导向轨相配合且沿导向轨滑动的电动滑块。本公开实施例中对此不作具体限定。

搬运机器人20的顶升装置21用于顶升货箱40或暂存货架10。示例性地，参考图5，顶升装置21包括电缸211和搬运机构214，电缸211包括本体212和顶升杆213，本体212竖向设置，本体212的底端安装于搬运机器人20上方，顶升杆213竖向设置，顶升杆213的底端伸入本体212内，顶升杆213带动货箱40相对本体212沿竖向升降，搬运机构214连接于顶升杆213的顶端。

搬运机构214为长方形板，长方形板水平设置，顶升杆213连接长方形板的中心，以带动长方形板升降；长方形板的短边216小于顶升通道14沿水平方向的宽度，以在第一工作模式时短边216由顶升通道14进入容置空间11；长方形板的长边215大于顶升通道14沿水平方向的宽度，以在第二工作模式时长边215被顶升通道14阻挡而搬运暂存货架10。

搬运机器人20还包括旋转机构(附图未示出)，旋转机构安装于顶升杆213与长方形板之间，长方形板通过旋转机构在水平面内转动。示例性地，旋转机构包括电机，电机安装于顶升杆213的顶端，电机具有电机轴，电机轴沿竖向设置，电机轴伸出电机的一端连接于长方形板的中心位置，电机轴带动长方形板绕长方形板的中心在水平面上转动。

第一工作模式时，参考图6和图7，货箱40放置于容置空间11内的止挡部16上；控制移动机构22，使得搬运机器人20移动至停车空间15内，顶升装置21位于顶升通道14的下方；控制旋转机构，使旋转机构带动搬运机构214旋转，以使搬运机构214的短边216与顶升通道14对应；控制电缸211，升高顶升杆213，使搬运机构214进入顶升通道14，并将止挡部16上的货箱40顶起；控制移动机构22，使得搬运机器人20离开暂存货架10，顶升装置21带动货箱40从顶升通道14由出入口13离开暂存货架10。

将货箱40放置于容置空间11内时，控制移动机构22，使得搬运机器人20移动至停车空间15内，顶升杆213带动货箱40经由出入口13从顶升通道14进入容置空间11内；控制电缸211，降低顶升杆23，以将货箱40放置于容置空间11的止挡部16上；顶升杆213进一步降低，直至顶升杆213从顶升通道14内进入停车空间15，搬运机器人20从停车空间15内离开暂存货架10。

第二工作模式时，参考图8，货箱40放置于容置空间11内的止挡部16上；控制移动机构22，使得搬运机器人20移动至停车空间15内，顶升装置21位于顶升通道14的下方；控制旋转机构，使旋转机构带动搬运机构214旋转，以使搬运机构214的长边215与顶升通道14对应；控制电缸211，升高顶升杆213，使得搬运机构214抵顶在靠近开口12的止挡部16上，顶升杆213将暂存货架10顶起；控制移动机构22，使得搬运机器人20带动暂存货架10离开。

放置暂存货架10时，控制移动机构22，使得搬运机器人20移动至停车空间15内，顶升杆213带动暂存货架10进入存储货架30的第一区域31内；控制电缸211，降低顶升杆213，以将暂存货架10放置于第一区域31内。

本公开实施例的仓储系统可应用于任何合适的行业领域或技术领域，诸如智能仓储领域、智能物流领域、智能分拣领域等。本公开实施例另一方面提供一种货物取送方法。为便于技术方案的描述，后续以将本公开实施例的仓储系统应用于根据订单进行取放货的智能仓储领域为例进行说明。

相关技术中，通常包括货架和搬运机器人，货架上设置有至少一个用于放置货箱的暂存层板，取送货箱时，搬运机器人一次只能从暂存层板上搬运一个货箱，取送货箱的效率较低。

本公开实施例应用于仓储系统的场景。参考图9，仓储系统包括暂存货架10、搬运机器人20、存储货架30、理货机器人50和工作站60。存储货架30用于放置存放货物的货箱40。暂存货架10位于存储货架30的下方，暂存货架10用于暂存满足订单的货箱40。理货机器人50用于将能够满足订单的货物对应的货箱40由存储货架30上取下并放置于暂存货架10上。仓储系统还包括工作站60，每个工作站60对应一个订单墙，订单墙设置有多个槽口。仓储系统还包括控制模块。控制模块获取订单信息，并将多个订单分配至各个工作站60的槽口。搬运机器人20将满足订单的货箱40搬运至工作站60，工作人员将货箱40内的货物取出，并放置于订单墙上对应的槽口内。

对订单进行分拣时，控制模块获取需要分拣的订单对对应的订单信息，并将多个订单分配至各个工作站60的槽口，每个槽口对应一个订单；控制模块控制理货机器人将能够满足订单的货箱40由存储货架30搬运至暂存货架10上；控制模块获取暂存货架上货箱能够满足的订单信息，根据货箱能够满足的订单信息控制搬运机器人将货箱送至相应的工作站。

本公开实施例的货物取送方法，当订单信息满足预设条件时，将搬运机器人20设置为第二工作模式，即控制搬运机器人20搬运暂存货架10，也就是说，搬运机器人20同时搬运搬运存货架10及位于暂存货架10内的多个货箱。与相关技术相比，本公开实施例的货物取送方法能够提高搬运效率。

参考图10，为本公开实施例的货物取送方法的流程示意图。本公开实施例的货物取送方法，包括：

S101、获取一定时长内需要完成的多个订单所对应的订单信息。

一定时长内需要完成的订单是指一定时长内需要完成分拣的多个订单。每个订单均具有对应的订单信息。其中，订单信息包括订单编号、货物属性信息、货箱数量、目标位置及订单截止时间中的至少一个。

订单编号是订单的标识，用于识别该订单。货物属性信息是指该订单所需货物的参数，也就是满足该订单的货物的参数。货物属性信息包括但不限于货物名称、货物尺码、货物颜色、货物数量及货物款式。货箱数量是指满足该订单所需货物的货箱的数量。目标位置是指控制模块为该订单所分配的工作站的位置。

S201、判断订单信息是否满足预设条件。

在一种可能的实现方式中，可以通过获取当前可用的搬运机器人的数量，判断需要运送的货箱数量是否超过当前可用搬运机器人的数量的预设倍数来确定订单信息是否满足预设条件。若需要运送的货箱数量超过当前可用搬运机器人的数量的预设倍数，则确定订单信息满足预设条件。根据需要运送的货箱数量和当前可用搬运机器人的数量确定预设条件，能够将当前可用的机器人的工作模式进行统一控制，提高搬运机器人搬运效率的同时，提高对搬运机器人控制的便捷性。

其中，当前可用的搬运机器人的数量是指当前未被占用及未在充电状态的搬运机器人的数量，也就是当前可以进行搬运工作的搬运机器人的数量。需要运送的货箱数量是指一定时长内的每个订单的货箱数量的总和。预设倍数可根据实际情况设定，例如，可通过搬运机器人的单次搬运时间及订单时间来确定，本公开实施例对此不作具体限定。

在另一种可能的实现方式中，可以通过获取订单的目标位置，判断同一暂存货架上的多个货箱对应的订单的目标位置是否相同来确定订单信息是否满足预设条件。若目标位置相同，则确定订单信息满足预设条件。例如，如果一定时长内需要完成的多个订单中，有N个订单的目标位置相同，一个或者多个暂存货架上仅放置了该N个订单需要的多个货箱，则确定该N个订单的订单信息满足预设条件。

根据订单的目标位置来确定预设条件，将满足预设条件的订单所对应的搬运机器人确定为第二工作模式，其余的搬运机器人可根据实际情况来确定工作模式，其余搬运机器人可按照第一工作模式也可按照第二工作模式工作。如此设置，提高搬运机器人搬运效率的同时，能够实现搬运机器人工作模式的精细化控制，以满足不同的搬运工况。

若订单信息满足预设条件，则执行下一步骤。

S301、若订单信息满足预设条件，则确定至少一个搬运机器人的目标工作模式为第二工作模式。

其中，第二工作模式是指控制搬运机器人运送暂存货架及暂存货架上的货箱。与相关技术中，搬运机器人一次仅能从暂存层板上搬运一个货箱相比，本公开实施例的货物取送方法，搬运机器人能够同时搬运暂存货架及暂存货架上的多个货箱，增加了单次搬运货箱的数量，提高了搬运效率。

当根据需要运送的货箱数量及当前可用搬运机器人的数量，来确定是否满足预设倍数来确定订单信息是否满足预设条件时，若订单信息满足预设条件，则确定当前可用搬运机器人的目标工作模式为第二工作模式。

确定当前可用搬运机器人的目标工作模式为第二工作模式后，获取暂存货架上容置空间内的货箱所对应的目标位置。

示例性地，货物放置于货箱内，每个货箱上均设置有货物标识信息，以标识该货箱内货物的货物属性信息，可通过获取货箱上的货物标识信息得到货箱对应的货物属性信息。根据货物属性信息来确定货箱能够满足的订单，并确定该订单的订单编号，再根据订单编号确定货箱的目标位置，即确定货箱需要送往的该订单所分配工作站的位置。然后控制搬运机器人将暂存货架搬运至目标位置。

由于暂存货架具有多个容置空间，多个容置空间内均具有货箱。若多个容置空间内的货箱的目标位置不同，即多个容置空间内的货箱需要运送至不同的工作站，在一种可能的实现方式中，可参考时间因素进行搬运机器人的路径规划。

例如，可获取货箱对应的订单截止时间；将多个容置空间内的货箱的目标位置按照订单截止时间升序排列，获得目标位置序列；控制搬运机器人按照目标位置序列将暂存货架依次送至目标位置。其中，订单截止时间是指每个货箱所对应的订单完成分拣的要求截止时间。如此设置，能够控制搬运机器人优先搬运满足紧急订单的货箱，保证订单能够在要求时间内完成分拣，从而提高订单的分拣效率。

在另一种可能的实现方式中，可参考距离因素进行搬运机器人的路径规划。

例如，可获取目标位置与暂存货架的距离；将多个容置空间内的货箱的目标位置按照距离升序排列，获得目标位置序列；控制搬运机器人按照目标位置序列将暂存货架依次送至目标位置。如此设置，能够优先满足距离近的工作站的订单，减少搬运机器人的搬运距离，从而提高搬运机器人的搬运效率。

当根据订单的目标位置是否相同来确定订单信息是否满足预设条件时，若目标位置相同，则确定搬运机器人的目标工作模式为第二工作模式。例如，如果一定时长内需要完成的多个订单中，有N个订单的目标位置相同，且一个或者多个暂存货架上仅放置了该N个订单需要的多个货箱，则确定该N个订单的订单信息满足预设条件，则将该N个订单所对应的搬运机器人的目标工作模式确定为第二工作模式。也就是说，将去往相同工作站的搬运机器人的工作模式确定为搬运暂存货架。如此设置，能够减少搬运机器人按照相同路径进行搬运的次数，以提高搬运机器人的搬运效率。

本公开实施例的货物取送方法还包括：

S401、若订单信息不满足预设条件，则确定至少一个机器人的目标工作模式为第一工作模式。

其中，第一工作模式用于控制搬运机器人运送暂存货架中容置空间内的货箱。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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公开各实施例技术方案的范围。