[發(fā)明專利]一種緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)貨物合箱方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011452848.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112478553A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊瑋;張子涵;楊白月;李然;段毅林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B65G1/04
• 分類號(hào): B65G1/04;B65G1/137
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 王晶

一種緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)貨物合箱方法，包括以下步驟；1)根據(jù)緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)的作業(yè)流程和目前共同存儲(chǔ)策略下造成訂單處理時(shí)間長(zhǎng)的原因，以機(jī)器人揀貨過程中行走總距離最短為目標(biāo)函數(shù)，建立基于貨物關(guān)聯(lián)規(guī)則的合箱模型；2)考慮到步驟1)所建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)于需求頻率大的貨物應(yīng)該優(yōu)先放在距離網(wǎng)格貨架頂層最近且距離工作站最近地方的要求，設(shè)計(jì)料箱的分配規(guī)則；3)使用智能算法進(jìn)行貨物存儲(chǔ)方式的優(yōu)化求解，確定貨物最優(yōu)存儲(chǔ)位置。本發(fā)明能夠減少該系統(tǒng)在貨物共同存儲(chǔ)策略下處理訂單的時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及緊致化倉(cāng)儲(chǔ)貨物存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)貨物合箱方法。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，客戶需求的多樣性和爆發(fā)式增長(zhǎng)以及不斷縮短的產(chǎn)品有效生命周期，傳統(tǒng)自動(dòng)化存取系統(tǒng)逐漸難以適應(yīng)市場(chǎng)，適用于新零售和電商企業(yè)的新型緊致化機(jī)器人存取系統(tǒng)正在興起。該系統(tǒng)具有節(jié)省倉(cāng)庫(kù)面積、設(shè)計(jì)柔性高、可靈活擴(kuò)展、訂單處理準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)。

與傳統(tǒng)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)不同，該系統(tǒng)不必留有巷道空間，而是由一列列形狀規(guī)格相同的料箱疊加碼放形成的高密度存儲(chǔ)區(qū)。機(jī)器人在網(wǎng)格貨架的頂部沿x-y方向移動(dòng)，配合提升機(jī)抓取和釋放料箱，揀選其中貨物。若待揀選貨物所在料箱不位于貨架頂層，而是位于堆棧的較深層次，則機(jī)器人需要進(jìn)行翻箱。由于該系統(tǒng)中獨(dú)特的貨架形式和貨物揀選方式，料箱的存儲(chǔ)策略決定了所需的存儲(chǔ)空間和系統(tǒng)運(yùn)行效率，因此研究相關(guān)內(nèi)容具有重要意義。

2015年以前，針對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的貨物存儲(chǔ)策略研究主要圍繞存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的隨機(jī)存儲(chǔ)和分類存儲(chǔ)展開，而對(duì)于最小存儲(chǔ)單元，如自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中同一列貨架不同層上托盤貨物的擺放規(guī)則，緊致化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中同一堆棧中不同料箱內(nèi)貨物的擺放規(guī)則并沒有研究。2015年以后，隨著緊致化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的逐步推廣應(yīng)用，針對(duì)單元存儲(chǔ)料箱內(nèi)貨物存儲(chǔ)方式的指定存儲(chǔ)策略與共同存儲(chǔ)策略被提出。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，二者之間存在著效率與成本的矛盾，指定存儲(chǔ)策略雖然系統(tǒng)訂單處理時(shí)間短，運(yùn)行效率高，但隨著企業(yè)產(chǎn)品數(shù)量和規(guī)模的增加，企業(yè)需要設(shè)置更多的存儲(chǔ)空間，花費(fèi)更多的存儲(chǔ)成本，因此在實(shí)際運(yùn)作過程中，更多企業(yè)會(huì)選擇共同存儲(chǔ)策略。如何設(shè)計(jì)一種共同存儲(chǔ)策略下的貨物存儲(chǔ)方式，使得共同存儲(chǔ)策略的訂單處理時(shí)間減小，尋求企業(yè)存儲(chǔ)效率與存儲(chǔ)成本的平衡，是目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)貨物合箱方法，能夠減少該系統(tǒng)在貨物共同存儲(chǔ)策略下處理訂單的時(shí)間。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)貨物合箱方法，包括以下步驟；

1)根據(jù)緊致化機(jī)器人自動(dòng)存取系統(tǒng)的作業(yè)流程和目前共同存儲(chǔ)策略下造成訂單處理時(shí)間長(zhǎng)的原因，以機(jī)器人揀貨過程中行走總距離最短為目標(biāo)函數(shù)，建立基于貨物關(guān)聯(lián)規(guī)則的合箱模型；

2)考慮到步驟1)所建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)于需求頻率大的貨物應(yīng)該優(yōu)先放在距離網(wǎng)格貨架頂層最近且距離工作站最近地方的要求，設(shè)計(jì)料箱的分配規(guī)則；

3)使用智能算法進(jìn)行貨物存儲(chǔ)方式的優(yōu)化求解，確定貨物最優(yōu)存儲(chǔ)位置。

所述步驟1)中分析系統(tǒng)作業(yè)流程以及造成共同存儲(chǔ)策略下訂單處理時(shí)間長(zhǎng)的原因，包括以下三步；

第一步；系統(tǒng)接收客戶訂單，為其分配處在空閑狀態(tài)的機(jī)器人，機(jī)器人接收訂單指令后，從待位點(diǎn)行走至目標(biāo)料箱處，若料箱不位于貨架頂層，則機(jī)器人進(jìn)行翻箱操作；

第二步；機(jī)器人攜帶目標(biāo)料箱送至距離最近的工作站，由揀選人員從中選取需要的商品；

第三步；工作站操作完成交換料箱，機(jī)器人攜帶存儲(chǔ)料箱到指定的存儲(chǔ)位置。

所述料箱的存放方式可以分成指定存儲(chǔ)和共同存儲(chǔ)兩種；