入库控制方法及设备

技术领域

本申请实施例涉及货物搬运设备技术领域，尤其涉及一种入库控制方法及设备。

背景技术

智能仓储是物流过程的一个重要环节。机器人可代替人工搬运物料，在智能仓储中扮演着重要的角色。

机器人可以将物料放置在货架的空库位上，货架可以为一排或多排，每排货架中包括一个或多个库位，每排货架形成一个巷道。机器人在放一个物料时，需要从一个或多个巷道的空库位中选取一个库位作为放物料的库位。

如何在不同场景下达到不同的入库目标成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种入库控制方法及设备，以在不同场景下达到不同的入库目标。

第一方面，本申请实施例提供一种入库控制方法，包括：

针对每个空库位，通过至少两个预设评估函数确定分别对应的评估结果参数，不同的所述预设评估函数用于以入库目标确定放入物料的空库位，所述空库位位于固定货架上；

根据所述预设评估函数分别对应的评估结果参数和所述预设评估函数分别对应的权重系数，确定所述空库位的综合评估结果参数；

控制机器人将物料放入所述综合评估结果参数最高的目标空库位中。

可选地，所述方法还包括：

确定当前时间段的繁忙程度；

若所述当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据所述当前时间段的繁忙程度和所述上一时间段的繁忙程度，调整所述预设评估函数的权重系数。

可选地，所述至少两个预设评估函数包括以下至少两个函数：以所述物料的入库时长最短为入库目标的第一函数、以不同巷道中包括的同类物料量均匀为入库目标的第二函数、以不同巷道中包括的空库位比例均匀为入库目标的第三函数。

可选地，所述若所述当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据所述当前时间段的繁忙程度和所述上一时间段的繁忙程度，调整所述预设评估函数的权重系数，包括：

若所述当前时间段的繁忙程度大于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第一函数的权重系数，和/或，减小所述第二函数和所述第三函数的权重系数。

可选地，若所述当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据所述当前时间段的繁忙程度和所述上一时间段的繁忙程度，调整所述预设评估函数的权重系数，包括：

若所述当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第二函数的权重系数。

可选地，若所述当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据所述当前时间段的繁忙程度和所述上一时间段的繁忙程度，调整所述预设评估函数的权重系数，包括：

若所述当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第三函数的权重系数。

可选地，所述方法还包括：

减小所述第一函数的权重系数。

可选地，所述第一函数为目标距离和/或所述空库位所在的巷道中的机器人量的函数，所述目标距离为所述空库位与所述机器人之间的距离，所述第一函数确定的评估结果参数随所述目标距离的增大而减小，随所述机器人量的增大而减小。

可选地，所述第二函数为所述空库位所在巷道中包括的同类物料量的函数，所述第二函数确定的评估结果参数随所述同类物料量的增大而减小。

可选地，所述第三函数为所述空库位所在巷道中包括的空库位比例的函数，所述第三函数确定的评估结果参数随所述空库位比例的增大而增大。

可选地，所述根据所述预设评估函数分别对应的评估结果参数和所述预设评估函数分别对应的权重系数，确定所述空库位的综合评估结果参数，包括：

采用所述预设评估函数分别对应的权重系数对所述预设评估函数分别对应的评估结果参数进行加权求和，得到所述空库位的综合评估结果参数。

第二方面，本申请实施例提供一种入库控制装置，包括：

第一评估结果参数确定模块，用于针对每个空库位，通过至少两个预设评估函数确定分别对应的评估结果参数，不同的所述预设评估函数用于以入库目标确定放入物料的空库位，所述空库位位于固定货架上；

第二评估结果参数确定模块，用于根据所述预设评估函数分别对应的评估结果参数和所述预设评估函数分别对应的权重系数，确定所述空库位的综合评估结果参数；

入库控制模块，用于控制机器人将物料放入所述综合评估结果参数最高的目标空库位中。

可选地，上述装置还包括：

繁忙程度确定模块，用于确定当前时间段的繁忙程度；

权重系数调整模块，用于若所述当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据所述当前时间段的繁忙程度和所述上一时间段的繁忙程度，调整所述预设评估函数的权重系数。

可选地，所述至少两个预设评估函数包括以下至少两个函数：以所述物料的入库时长最短为入库目标的第一函数、以不同巷道中包括的同类物料量均匀为入库目标的第二函数、以不同巷道中包括的空库位比例均匀为入库目标的第三函数。

可选地，所述权重系数调整模块，还用于若所述当前时间段的繁忙程度大于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第一函数的权重系数，和/或，减小所述第二函数和所述第三函数的权重系数。

可选地，所述权重系数调整模块，还用于若所述当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第二函数的权重系数。

可选地，所述权重系数调整模块，还用于若所述当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第三函数的权重系数。

可选地，上述装置还包括：

第一函数系数调整模块，用于减小所述第一函数的权重系数。

可选地，所述第一函数为目标距离和/或所述空库位所在的巷道中的机器人量的函数，所述目标距离为所述空库位与所述机器人之间的距离，所述第一函数确定的评估结果参数随所述目标距离的增大而减小，随所述机器人量的增大而减小。

可选地，所述第二函数为所述空库位所在巷道中包括的同类物料量的函数，所述第二函数确定的评估结果参数随所述同类物料量的增大而减小。

可选地，所述第三函数为所述空库位所在巷道中包括的空库位比例的函数，所述第三函数确定的评估结果参数随所述空库位比例的增大而增大。

可选地，所述第二评估结果参数确定模块，还用于采用所述预设评估函数分别对应的权重系数对所述预设评估函数分别对应的评估结果参数进行加权求和，得到所述空库位的综合评估结果参数。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述电子设备实现如前述第一方面的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，使计算设备实现如前述第一方面的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序，所述计算机程序用于实现如前述第一方面的方法。

本实施例提供的入库控制方法及设备，可以针对每个空库位，通过至少两个预设评估函数确定分别对应的评估结果参数，不同的预设评估函数用于以入库目标确定放入物料的空库位，空库位位于固定货架上；根据预设评估函数分别对应的评估结果参数和预设评估函数分别对应的权重系数，确定空库位的综合评估结果参数；控制机器人将物料放入综合评估结果参数最高的目标空库位中。如此，可以在不同场景中针对同一预设评估函数采用不同的权重系数。由于每个预设评估函数对应一个入库目标，从而也就是调整了每个入库目标对目标空库位的影响，以使在不同场景下选取的目标空库位达到不同的入库目标。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性示出了本申请实施例适用的一种仓库俯视图；

图2示例性示出了本申请实施例适用的固定货架的侧视图；

图3示例性示出了本申请提供的一种机器人的结构示意图；

图4示例性示出了本申请实施例提供的入库控制方法的具体步骤流程图；

图5示例性示出了本申请实施例提供的一种入库控制装置的结构框图；

图6示例性示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例可以用于向仓库的固定货架中放入物料，这里的物料可以是料箱。其中，固定货架是指位置固定、无法移动的货架。图1示例性示出了本申请实施例适用的一种仓库俯视图。参照图1所示，仓库101中设置了六个货架102，其中，每两个货架102并列设置在一列，仓库101中共设置了这样三列货架102。货架102上可以放置有物料103。

当然，货架102上可以设置多层储货层，每层储货层可以设置有多个库位，每个库位可以放置物料103。如此，多层储货层、多个库位提高了货架102对物料103的存储容量。图1中，可以看出，每个物料103占用一个库位。图2示例性示出了本申请实施例适用的一种固定货架的侧视图。参照图2所示，货架102包括3层储货层105，每层储货层105包括五个库位，每个库位上可以放置一个物料103。

可以理解的是，图1中的每个货架102是固定设置在一个位置上，货架102之间的距离固定。

为了向图1中的每个货架102中放入物料，货架102之间均需要一空余区域104，可以称为巷道。可以看出，图1中存在4个巷道104。当机器人需要向货架102中放入物料时，机器人可以移动至对应的巷道104中，以将机器人上的物料放入货架102中。当机器人需要从货架102中取物料时，机器人也可以移动至对应的巷道104中，以从货架102中取物料并放入机器人上。

机器人向货架102中放入物料时，需要决策将物料放入哪个货架102的哪个库位上。该决策是由控制系统确定的，控制系统在确定一目标库位时，控制机器人移动至该目标库位所对应的巷道中，以使机器人将物料放入该目标库位中。

图3为本申请提供的一种机器人的结构示意图。如图3所示，该机器人包括支撑组件210、移动底盘220、搬运装置230和存储货架240，其中，存储货架240、搬运装置230以及支撑组件210均安装于移动底盘220。该存储货架240上可以设置若干存储单元，以放置一个或多个待运输物料。支撑组件210上设置有升降组件用于驱动搬运装置230进行升降移动，使搬运装置230对准存储货架240上的任意一个存储单元，或者对准仓库的货架和/或物料。搬运装置230能以竖直方向为轴进行旋转而调整朝向，以对准至存储单元，或者对准货架和/或物料。搬运装置230用于执行物料的装载或卸除，以在货架与存储单元之间进行物料搬运。

现有技术中，确定目标库位的策略主要有两种。第一种策略是从所有货架的所有空库位中随机选取一个库位作为目标库位。第二种策略是按照一目标指标选取一个库位作为目标库位，例如，选取距离机器人最近的空库位作为目标库位。

申请人对上述两种方案进行研究之后发现：第一种策略得到的目标库位是随机的，无法在指定场景中达到一指定的入库目标，第二种策略按照一固定的目标指标选取库位，在不同场景中均到达一个固定的入库目标，无法在不同场景中达到不同的入库目标。

为了解决上述问题，本申请实施例可以通过多种不同入库目标的预设评估函数分别确定一个评估结果参数，多个入库目标对应多个评估结果参数，根据这多个评估结果参数及对应的权重系数确定空库位的综合评估结果参数，以将物料放入综合评估结果参数最高的目标空库位中。如此，可以在不同场景中针对同一预设评估函数采用不同的权重系数。由于每个预设评估函数对应一个入库目标，从而也就是调整了每个入库目标对目标空库位的影响，以使在不同场景下选取的目标空库位达到不同的入库目标。

下面以具体地实施例对本申请实施例的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请实施例进行描述。

图4示例性示出了本申请实施例提供的入库控制方法的具体步骤流程图。参照图4所示，该方法可以包括：

S201：针对每个空库位，通过至少两个预设评估函数确定分别对应的评估结果参数，不同的预设评估函数用于以入库目标确定放入物料的空库位，空库位位于固定货架上。

其中，空库位为未放置物料的库位，该空库位可以是任意货架任意储货层上的库位。本申请实施例用于向其中一个目标空库位中放入物料。

为了从所有空库位中确定放入物料的目标空库位，需要对每个空库位确定一个综合评估结果参数，该综合评估结果参数是根据多个预设评估函数分别对应的评估结果参数确定的。具体地，针对每个空库位，可以将该空库位的属性输入到其中一个预设评估函数中，得到该预设评估函数预测的该空库位一个的评估结果参数。

上述预设评估函数可以包括但不限于以下至少两个：以物料的入库时长最短为入库目标的第一函数、以不同巷道中包括的同类物料量均匀为入库目标的第二函数、以不同巷道中包括的空库位比例均匀为入库目标的第三函数。

其中，入库时长是当前时间到机器人将物料放入空库位的时间之间的时间差。由于机器人的将物料放入空库位的时长可以忽略，从而入库时长可以为机器人从当前位置移动到该空库位所需的时长。如此，入库时长最短也可以理解为机器人与空库位之间的距离最短。

当然，除了机器人与空库位之间的距离，空库位所在的巷道中存在的机器人量也会影响入库时长。当机器人量越多时，入库时长越大；当机器人量越小时，入库时长越短。如此，入库时长最短也可以理解为机器人的当前位置与空库位的位置之间的距离最短，且机器人量最少。

综上所述，第一函数可以为目标距离和/或空库位所在的巷道中的机器人量的函数，该目标距离为空库位与机器人之间的距离，第一函数确定的评估结果参数随目标距离的增大而减小，随机器人量的增大而减小。

在本申请实施例的一种示例中，第一函数可以为目标距离的函数，忽略机器人量的影响。此时，第一函数可以为目标距离的单调递减函数。例如，第一函数可以为目标距离的倒数。

在本申请实施例的第二种示例中，第一函数可以为机器人量的函数，忽略目标距离的影响。此时，第一函数可以为机器人量的单调递减函数，例如，第一函数可以为机器人量的倒数。

在本申请实施例的第三种示例中，第一函数可以为目标距离和机器人量的函数，结合两者使得第一函数预测的评估结果函数更加准确。此时，第一函数可以为目标距离和机器人量的单调递减函数。例如，第一函数可以为目标距离的倒数与机器人量的倒数的加权和，目标距离的倒数对应的权重系数和机器人量的倒数的权重系数可以灵活调整。

对于上述第二函数，每个巷道中包括的同类物料量可以为该巷道对应的货架的各个储货层上包括的目标物料的总数量，其中，目标物料为与待入库的物料属于同一类的物料。如此，可以将物料放入包括的同类物料量最少的巷道中的空库位中，使不同巷道中包括的同类物料量更加均匀。例如，若其中一个巷道A中包括的同类物料量为1，巷道B中包括的同类物料量0，则可以将物料放入巷道B中的空库位中。此后，巷道B中包括的同类物料量为1，巷道A和巷道B包括的同类物料量相同，巷道A和巷道B包括的同类物料量更加均匀。

综上所述，第二函数为空库位所在巷道中包括的同类物料量的函数，第二函数确定的评估结果参数随同类物料量的增大而减小。

在本申请实施例的一种示例中，第二函数可以为同类物料量的单调递减函数。例如，第一函数可以为同类物料量的倒数。

对于上述第三函数，每个巷道中包括的空库位比例可以为该巷道对应的货架的各个储货层上的空库位总量与库位总量的比值。如此，可以将物料放入包括的空库位比例最小的巷道中的空库位中，使不同巷道中包括的空库位比例更加均匀。例如，若其中一个巷道A中包括的库位总量为100，空库位总量为80，另一个巷道B中包括的库位总量为100，空库位总量为60，则巷道A的空库位比例为80％，巷道B的空库位比例为60％，从而可以将物料放入巷道A中的空库位中。此后，巷道A的空库位比例变为79％，巷道A和巷道B的空库位比例更加接近，不同巷道之间的空库位比例更加均匀。

综上所述，第三函数可以为空库位所在巷道中包括的空库位比例的函数，第三函数确定的评估结果参数随空库位比例的增大而增大。

在本申请实施例的一种示例中，第二函数可以为同类物料量的单调递增函数。例如，第一函数可以为空库位比例的线性函数。

可以看出，不同的上述预设评估函数可以对应不同的输入。例如，当预设评估函数为第一函数时，预设评估函数的输入可以为空库位的当前位置和机器人的位置。又例如，当预设评估函数为第二函数时，预设评估函数的输入可以为该空库位所在的巷道包括的物料信息。再例如，当预设评估函数为第三函数时，预设评估函数的输入可以为该空库位所在巷道中包括的空库位信息，该空库位信息可以为空库位标识。

可以理解的是，上述评估结果参数用于表示该空库位被选择为目标空库位的概率。当评估结果参数越大时，该空库位为目标空库位的概率越大。

S202：根据预设评估函数分别对应的评估结果参数和预设评估函数分别对应的权重系数，确定空库位的综合评估结果参数。

具体地，针对每个空库位，其对应的综合评估结果参数可以按照以下过程确定得到：

采用预设评估函数分别对应的权重系数对预设评估函数分别对应的评估结果参数进行加权求和或加权求积，得到空库位的综合评估结果参数。

在实际应用中，由于加权求和的计算复杂度较小，从而可以优先采用加权求和的方式计算得到综合评估结果参数。具体公式可以参照以下：

其中，AR1为综合评估结果参数，AR2

可以理解的是，上述权重系数可以灵活调整。具体地，确定当前时间段的繁忙程度；若当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据当前时间段的繁忙程度和上一时间段的繁忙程度，调整预设评估函数的权重系数。

其中，繁忙程度用于表示在当前时间段内向仓库中放入物料的频繁程度。繁忙程度可以用在当前时间段内放入物料的总次数表示，也可以用总次数与当前时间段的时长的比值表示。

本申请实施例可以根据繁忙程度灵活的调整权重系数，以使入库目标与繁忙程度匹配。当当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度相同时，不调整权重系数。当当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同时，调整权重系数。

具体地，当当前时间段的繁忙程度大于上一时间段的繁忙程度时，增大第一函数的权重系数，和/或，减小第二函数和第三函数的权重系数。如此，可以缩短入库时长，使物料尽快被放入，可以降低繁忙程度。

当当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度时，增大第二函数的权重系数，和/或，减小第一函数的权重系数。如此，可以在繁忙程度降低时，优先将物料放入一目标空库位中，使不同巷道中包括的同类物料量均匀，避免后续多个机器人同时取同一类物料时，在一个巷道中出现拥堵。

可以理解的是，还可以在当前时间段的繁忙程度小于预设繁忙程度阈值时，增大第二函数的权重系数，和/或，减小第一函数的权重系数。

当当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度时，增大第三函数的权重系数，和/或，减小第一函数的权重系数。如此，可以在繁忙程度降低时，优先将物料放入一目标空库位中，使不同巷道中包括的空库位比例均匀，避免后续多个机器人放物料时集中在少量巷道中，进而避免机器人拥堵。

可以理解的是，还可以在当前时间段的繁忙程度小于预设繁忙程度阈值时，增大第三函数的权重系数，和/或，减小第一函数的权重系数。

在实际应用中，当当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度时，可以增大第二函数和/或第三函数的权重系数，还可以只减小第一函数的权重系数。可以理解的是，只减小第一函数的权重系数相当于同时增加了第一函数的权重系数和第二函数的权重。如此，有助于避免后续多个机器人同时取同一类物料时，在一个巷道中出现拥堵，同时，还有助于避免后续多个机器人放物料时集中在少量巷道中，进而避免机器人拥堵。

S203：控制机器人将物料放入综合评估结果参数最高的目标空库位中。

当综合评估结果参数最高的目标空库位为至少两个时，可以从中随机选取一个放入物料。

对应于上文实施例的入库控制方法，图5示例性示出了本申请实施例提供的一种入库控制装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。参照图5，上述入库控制装置300包括：第一评估结果参数确定模块301、第二评估结果参数确定模块302和入库控制模块303。

第一评估结果参数确定模块301，用于针对每个空库位，通过至少两个预设评估函数确定分别对应的评估结果参数，不同的所述预设评估函数用于以入库目标确定放入物料的空库位，所述空库位位于固定货架上。

第二评估结果参数确定模块302，用于根据所述预设评估函数分别对应的评估结果参数和所述预设评估函数分别对应的权重系数，确定所述空库位的综合评估结果参数。

入库控制模块303，用于控制机器人将物料放入所述综合评估结果参数最高的目标空库位中。

可选地，上述装置还包括繁忙程度确定模块和权重系数调整模块：

繁忙程度确定模块，用于确定当前时间段的繁忙程度。

权重系数调整模块，用于若所述当前时间段的繁忙程度与上一时间段的繁忙程度不同，则根据所述当前时间段的繁忙程度和所述上一时间段的繁忙程度，调整所述预设评估函数的权重系数。

可选地，所述至少两个预设评估函数包括以下至少两个函数：以所述物料的入库时长最短为入库目标的第一函数、以不同巷道中包括的同类物料量均匀为入库目标的第二函数、以不同巷道中包括的空库位比例均匀为入库目标的第三函数。

可选地，所述权重系数调整模块，还用于若所述当前时间段的繁忙程度大于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第一函数的权重系数，和/或，减小所述第二函数和所述第三函数的权重系数。

可选地，所述权重系数调整模块，还用于若所述当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第二函数的权重系数。

可选地，所述权重系数调整模块，还用于若所述当前时间段的繁忙程度小于上一时间段的繁忙程度，则增大所述第三函数的权重系数。

可选地，上述装置还包括：

第一函数系数调整模块，用于减小所述第一函数的权重系数。

可选地，所述第一函数为目标距离和/或所述空库位所在的巷道中的机器人量的函数，所述目标距离为所述空库位与所述机器人之间的距离，所述第一函数确定的评估结果参数随所述目标距离的增大而减小，随所述机器人量的增大而减小。

可选地，所述第二函数为所述空库位所在巷道中包括的同类物料量的函数，所述第二函数确定的评估结果参数随所述同类物料量的增大而减小。

可选地，所述第三函数为所述空库位所在巷道中包括的空库位比例的函数，所述第三函数确定的评估结果参数随所述空库位比例的增大而增大。

可选地，所述第二评估结果参数确定模块302，还用于采用所述预设评估函数分别对应的权重系数对所述预设评估函数分别对应的评估结果参数进行加权求和，得到所述空库位的综合评估结果参数。

本实施例提供的入库控制装置，可用于执行上述图4所示的方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图6示例性示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。该电子设备600包括存储器602和至少一个处理器601；

其中，存储器602存储计算机执行指令；

至少一个处理器601执行存储器602存储的计算机执行指令，使得电子设备601实现前述图4中的方法。

此外，该电子设备还可以包括接收器603和发送器604，接收器603用于接收从其余装置或设备的信息，并转发给处理器601，发送器604用于将信息发送到其余装置或设备。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，使计算设备实现图4中的方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序，所述计算机程序用于实现图4中的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。