一种智慧仓库管理方法及系统

技术领域

本发明涉及仓库智能管理领域，尤其涉及一种智慧仓库管理方法及系统。

背景技术

现如今随着物流行业的高速发展，各行各业布局了许多为物流服务的仓库站点，而仓库的管理又是供应链中极为重要的一环。许多大型仓库虽已引进了传统的仓库管理系统，但是面对众多库区库位的货物存储情况及拣货、理货等库内作业，仍使用人工结合传统冷冰冰的系统表格数据进行操作依旧是一件不直观且低效的事情。

并且现有的仓库自动运输系统通常都是预设好运输线路，运输小车只能按照预设的运输线路进行运输作业，但是仓库中经常会有障碍物阻挡道路，现有的仓库自动运输系统并不能有效进行避障调整，导致当仓库出现障碍物时，小车无法有效完成运输作业。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种智慧仓库管理方法，包括：

S1：从数据库中获取初始仓库数据，根据初始仓库数据构建当前仓库模型；

S2：AVG小车检测是否有运输任务，若没有则重复步骤S2，若收到运输任务则进入步骤S3；

S3：根据运输任务和当前仓库模型规划预设运动路线，AVG小车根据预设运动路线进行运动，同时AVG小车实时获取正前方图像，通过正前方图像对预设运动路线进行调节；

S4：AVG小车完成运输任务后，将正前方图像传输至数据库，通过正前方图像对初始仓库数据进行更新，返回步骤S1。

优选的，步骤S1具体为：

S11：从数据库中获取的初始仓库数据包括：仓库地理数据、储位数据和其他数据，仓库地理数据包括：仓库的面积数据、结构数据和区位划分数据，储位数据包括：货架长/宽/高、储位数量和储位坐标，其他数据为仓库维护数据；

S12：将初始仓库数据通过数字孪生算法完成仓库3D建模，获得当前仓库模型。

优选的，步骤S2具体为：

S21：通过控制终端显示当前仓库模型、各AVG小车的编号以及对应的位置；

S22：在控制终端输入运输任务，包括：AVG小车的编号、待运输货物的编号和目的地货架编号，将运输任务传输至对应编号的AVG小车；

S23：若对应编号的AVG小车成功接收到运输任务则进入步骤S3，否则在控制终端显示接收失败并返回步骤S21。

优选的，步骤S3具体为：

S31：通过Floyd算法、运输任务和当前仓库模型获得预设运动路线，AVG小车根据预设运动路线进行运动，同时AVG小车通过摄像头实时获取前进路线的正前方图像；

S32：AVG小车对正前方图像进行分析，若正前方图像中没有障碍物则根据预设运动路线继续运动；若检测到正前方图像存在障碍物且AVG小车无法通过道路，则进入步骤S33；若检测到正前方图像存在障碍物但AVG小车可以通过道路，则进入步骤S34；

S33：通过第一路线变换对预设运动路线进行调节，获得新的预设运动路线后返回步骤S31；

S34：通过第二路线变换对预设运动路线进行调节，获得新的预设运动路线后返回步骤S31。

优选的，第一路线变换具体为：

S331：将当前道路在当前仓库模型中标记为无法通过道路，将当前道路在当前仓库模型中显示为红色；

S332：将红色道路的相邻道路标记为待选道路，根据各待选道路与目的地货架的位置计算获得各待选路线；

S333：在各待选路线中将距离最短的待选路线作为新的预设运动路线。

优选的，第二路线变换具体为：

S341：将当前道路在当前仓库模型中标记为需要绕行道路，将当前道路在当前仓库模型中显示为黄色；

S342：计算障碍物两侧的宽度，AVG小车选择宽度较宽的一侧计算获得绕行路线；

S343：将绕行路线替换直线路线，获得新的预设运动路线。

一种智慧仓库管理系统，包括：

模型构建模块，用于从数据库中获取初始仓库数据，根据初始仓库数据构建当前仓库模型；

任务检测模块，用于AVG小车检测是否有运输任务，若没有则重复任务检测模块，若收到运输任务则进入路线调节模块；

路线调节模块，用于根据运输任务和当前仓库模型规划预设运动路线，AVG小车根据预设运动路线进行运动，同时AVG小车实时获取正前方图像，通过正前方图像对预设运动路线进行调节；

数据更新模块，用于AVG小车完成运输任务后，将正前方图像传输至数据库，通过正前方图像对初始仓库数据进行更新，返回模型构建模块。

本发明具有以下有益效果：

1、通过数字孪生算法完成仓库的3D建模，通过3D渲染后可以直观的监控查看仓库内的实时情况，可以精准的进行远程仓库管理；

2、在AVG小车进行运输作业时，通过对AVG小车路线的实时监控和调整，可以令AVG小车有效避开障碍物，保障运输作业的顺利完成。

附图说明

图1为智慧仓库管理方法流程图；

图2为智慧仓库管理系统结构图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明提供一种智慧仓库管理方法，包括：

S1：从数据库中获取初始仓库数据，根据初始仓库数据构建当前仓库模型；

S2：AVG小车检测是否有运输任务，若没有则重复步骤S2，若收到运输任务则进入步骤S3；

S3：根据运输任务和当前仓库模型规划预设运动路线，AVG小车根据预设运动路线进行运动，同时AVG小车实时获取正前方图像，通过正前方图像对预设运动路线进行调节；

S4：AVG小车完成运输任务后，将正前方图像传输至数据库，通过正前方图像对初始仓库数据进行更新，返回步骤S1。

本实施例中，步骤S1具体为：

S11：从数据库中获取的初始仓库数据包括：仓库地理数据、储位数据和其他数据，仓库地理数据包括：仓库的面积数据、结构数据和区位划分数据，储位数据包括：货架长/宽/高、储位数量和储位坐标，其他数据为仓库维护数据；

具体的，仓库维护数据包括：货物信息、组织机构信息、仓库规则等数据，用以支撑仓库的日常作业(出库、入库、盘点等)

S12：将初始仓库数据通过数字孪生算法完成仓库3D建模，获得当前仓库模型；

具体的，当前仓库模型的过程为：

对初始仓库数据进行数据清理、数据存储和数据同步；

数据清洗：采用缺失值处理、异常值处理、格式内容清洗、逻辑错误处理等方式进行初始仓库数据的清洗；

数据存储：针对结构化、半结构化和非结构化海量数据的存储和管理，采用分布式文件系统、NoSQL数据库、云数据库实现初始仓库数据的存储；

数据同步：采用实时增量的方式进行数据同步，其基本原理是CDC(ChangeDataCapture)+Merge，即实时Binlog采集+离线处理Binlog实现初始仓库数据的实时同步；

3D建模：将本地数据库中的初始仓库数据，基于数字孪生算法相结合进行3D建模，提升生产效率的同时，在数字孪生系统中提前预测偏差，确保巨大损失无从发生，进而实现生产事故成本的降低；3D建模完成后，结合仓库管理系统的作业数据可直观查看仓库所有货架动态存储情况；

3D渲染：动态展示当前货架各个网格存储的货物信息、货物数量、仓库作业记录、重量(压力传感器+仓库作业记录)等数据，并可通过3D模型的旋转、放大，定位具体的网格，结合摄像头功能查看当前网格实物存储情况。

本实施例中，步骤S2具体为：

S21：通过控制终端显示当前仓库模型、各AVG小车的编号以及对应的位置；

S22：在控制终端输入运输任务，包括：AVG小车的编号、待运输货物的编号和目的地货架编号，将运输任务传输至对应编号的AVG小车；

具体的，当需要出入库时可直接操作当前仓库模型，通过触摸/鼠标点击相应货架需出库的网格(点击后网格变色)填写数量等出入库数据即可；也可选择根据仓库规则进行计算推荐出入库信息；计算完毕出入库运输任务的数据后对当前仓库模型进行渲染，对相关操作货架网格进行颜色标记及信息展示，点击确认由机械臂配合AVG小车进行自动作业；当需要查找仓库某个货物存储地址时也可通过仓库系统结合数字孪生系统进行3D渲染，并可通过摄像头确认进行高效、直观、便捷的库内作业；当需要盘点时不再需要人工去库内逐个排查，通过货架压力传感器、摄像头等及数字孪生系统便可实现远程实物精准盘点；

S23：若对应编号的AVG小车成功接收到运输任务则进入步骤S3，否则在控制终端显示接收失败并返回步骤S21。

本实施例中，步骤S3具体为：

S31：通过Floyd算法、运输任务和当前仓库模型获得预设运动路线，AVG小车根据预设运动路线进行运动，同时AVG小车通过摄像头实时获取前进路线的正前方图像；

具体的，Floyd算法是一种动态规划算法，目标是寻找从点i到点j的最短路线；

算法原理：首先从任意一条单边路线开始，所有两点之间的距离是边的权，如果两点之间没有边相连，则权为无穷大；然后对于每一对点i和j，看看是否存在一个点k使得从i到k再到j比己知的路线更短，如果存在就更新它；

算法的数学实现为：

从任意节点i到任意节点j的最短路线不外乎两种可能，一是直接从i到j，二是从i经过若干个节点k到j；所以，假设d[i][j]为点i到点j的最短路线的距离，对于每一个节点k，检查d[i][k]+d[k][j]

例如：

假设i到j不可直达，取两个k值k1和k2，d[i][k1]＝5，d[i][k2]＝4，

d[k1][j]＝2,d[k2][j]＝2；

根据以上条件可以得到经过k1点d[i][j]＝5+2＝7，经过k2点d[i][j]＝4+2＝6，

那么可以判断i到j的最短路线为ikj的距离为6，AVG小车的预设运动路线就确定为该路线；

S32：AVG小车对正前方图像进行分析，若正前方图像中没有障碍物则根据预设运动路线继续运动；若检测到正前方图像存在障碍物且AVG小车无法通过道路，则进入步骤S33；若检测到正前方图像存在障碍物但AVG小车可以通过道路，则进入步骤S34；

S33：通过第一路线变换对预设运动路线进行调节，获得新的预设运动路线后返回步骤S31；

S34：通过第二路线变换对预设运动路线进行调节，获得新的预设运动路线后返回步骤S31。

本实施例中，第一路线变换具体为：

S331：将当前道路在当前仓库模型中标记为无法通过道路，将当前道路在当前仓库模型中显示为红色；

S332：将红色道路的相邻道路标记为待选道路，根据各待选道路与目的地货架的位置计算获得各待选路线；

S333：在各待选路线中将距离最短的待选路线作为新的预设运动路线。

本实施例中，第二路线变换具体为：

S341：将当前道路在当前仓库模型中标记为需要绕行道路，将当前道路在当前仓库模型中显示为黄色；

S342：计算障碍物两侧的宽度，AVG小车选择宽度较宽的一侧计算获得绕行路线；

S343：将绕行路线替换直线路线，获得新的预设运动路线。

本发明提供一种智慧仓库管理系统，包括：

模型构建模块，用于从数据库中获取初始仓库数据，根据初始仓库数据构建当前仓库模型；

任务检测模块，用于AVG小车检测是否有运输任务，若没有则重复任务检测模块，若收到运输任务则进入路线调节模块；

路线调节模块，用于根据运输任务和当前仓库模型规划预设运动路线，AVG小车根据预设运动路线进行运动，同时AVG小车实时获取正前方图像，通过正前方图像对预设运动路线进行调节；

数据更新模块，用于AVG小车完成运输任务后，将正前方图像传输至数据库，通过正前方图像对初始仓库数据进行更新，返回模型构建模块。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。