用于订单履行的识别和计划系统及方法技术方案

一种识别和计划系统包括扫描仪总成、机器人操纵器和控制服务器。所述控制服务器检测第一库存存储系统中的第一多个库存物品，并且关于所述扫描仪总成中的一个或多个图像传感器的位置确定所述检测到的第一多个库存物品中的第一库存物品的第一组位置参数。所述控制服务器为所述第一库存物品产生多个拣选路径计划，其中每个拣选路径计划对应于将所述确定的第一组位置参数变换为关于所述机器人操纵器的第二组位置参数。所述控制服务器还从所述多个拣选路径计划中选择第一拣选路径计划，并且基于所述第一拣选路径计划来控制所述机器人操纵器以从所述第一库存存储系统中拣选所述第一库存物品。

Identification and planning system and method for order fulfillment

【技术实现步骤摘要】
用于订单履行的识别和计划系统及方法相关申请的交叉引用本专利申请要求于2018年10月25日提交的第16/170,958号美国专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开的各种实施例涉及仓库自动化技术。更具体地，本公开的各种实施例涉及一种用于订单履行的识别和计划系统及方法。
技术介绍
仓库自动化技术的进步推动了高级货到人(GTP)系统的开发，所述GTP系统用于自动拾取、分拣和/或存放不同类型的库存物品以用于仓库的多条订单履行和配送中心线。常规的GTP系统包括通常安装在机器人操纵器上的扫描仪，诸如相机。扫描仪检测并识别存储单元中的不同库存物品。每次扫描仪扫描库存物品时，机器人操纵器都会等待扫描完成，然后产生指令来操纵机器人臂以拣选所扫描的库存物品。这导致机器人操纵器操纵机器人臂并拣选所扫描的库存物品的响应出现延迟。这进一步导致为一个或多个订单拣选库存物品的周期时间增加。此外，在需要频繁装运和较短交付时间的情况下，常规的GTP系统或仓库自动化系统的输出基于吞吐量的可变性或者甚至由于人为因素而引起班次内或班次间吞吐量的下降而受到损害。这导致订单履行容易出错，以及供应链中的订单拣选和处理成本上升，这可能是不希望的。通过将所描述的系统与本公开的一些方面进行比较，如在本申请的其余部分中并参考附图所阐述的，常规和传统方法的其他限制和缺点对于所属领域技术人员将变得显而易见。
技术实现思路
在至少一个附图中基本上示出和/或结合至少一个附图描述了用于订单履行的识别和计划系统及方法，如在权利要求中更完整地阐述的。在一个实施例中，提供了一种识别和计划系统。所述系统包括扫描仪总成、机器人臂和控制服务器。所述扫描仪总成包括一个或多个图像传感器。所述机器人操纵器包括机器人臂和能够拆卸地附接到所述机器人臂的末端执行器。所述控制服务器包括控制电路，所述控制电路被配置为由所述一个或多个图像传感器检测第一库存存储系统中的第一多个库存物品。所述控制电路被配置为关于所述扫描仪总成中的所述一个或多个图像传感器中的图像传感器的位置确定检测到的第一多个库存物品中的第一库存物品的第一组位置参数。所述控制电路被配置为产生用于所述第一库存物品的多个拣选路径计划。所述多个拣选路径计划中的每个拣选路径计划对应于将所确定的第一组位置参数变换为关于所述机器人操纵器的第二组位置参数。所述控制电路被配置为从所述多个拣选路径计划中选择第一拣选路径计划。在对所述第一库存物品执行拣选操作之前选择所述第一拣选路径计划。基于在测试计算机模拟中所述拣选操作的成功、基于与选定的第一拣选路径计划相对应的所述第二组位置参数来选择所述第一拣选路径计划。所述控制电路被配置为在所述拣选操作中基于所述第一拣选路径计划，控制所述机器人臂和所述末端执行器以从所述第一库存存储系统中拣选所述第一库存物品。在一个实施例中，提供了一种识别和计划系统。所述系统包括控制服务器。所述控制服务器包括控制电路，所述控制电路被配置为检测第一库存存储系统中的第一多个库存物品。所述控制电路被配置为关于一个或多个图像传感器中的图像传感器的位置确定检测到的第一多个库存物品中的第一库存物品的第一组位置参数。所述控制电路被配置为产生用于所述第一库存物品的多个拣选路径计划。所述多个拣选路径计划中的每个拣选路径计划对应于将所确定的第一组位置参数变换为关于机器人操纵器的第二组位置参数。所述控制电路被配置为从所述多个拣选路径计划中选择第一拣选路径计划。在对所述第一库存物品执行拣选操作之前选择所述第一拣选路径计划。基于在测试计算机模拟中所述拣选操作的成功、基于与所述第一拣选路径计划相对应的所述第二组位置参数来选择所述第一拣选路径计划。所述控制电路被配置为在所述拣选操作中基于所述选定的第一拣选路径计划，控制机器人臂和能够拆卸地附接到所述机器人臂的末端执行器以从所述第一库存存储系统中拣选所述第一库存物品。在一个实施例中，提供了一种包括控制电路和一个或多个图像传感器的识别和计划系统的方法。在所述方法中，通过所述一个或多个图像传感器检测第一库存存储系统中的第一多个库存物品。由所述控制电路关于所述一个或多个图像传感器中的图像传感器的位置确定检测到的第一多个库存物品中的第一库存物品的第一组位置参数。由所述控制电路为所述第一库存物品产生多个拣选路径计划。所述多个拣选路径计划中的每个拣选路径计划对应于将所确定的第一组位置参数变换为关于机器人操纵器的第二组位置参数。由所述控制电路从所述多个拣选路径计划中选择第一拣选路径计划。在对所述第一库存物品执行拣选操作之前选择所述第一拣选路径计划。基于在测试计算机模拟中所述拣选操作的成功、基于与所述第一拣选路径计划相对应的所述第二组位置参数来选择所述第一拣选路径计划。在所述拣选操作中，由所述控制电路基于所述选定的第一拣选路径计划，控制机器人臂和能够拆卸地附接到所述机器人臂的末端执行器以从所述第一库存存储系统中拣选所述第一库存物品。在一个实施例中，提供了一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行上述识别和计划系统的方法。通过阅读本公开的以下详细描述以及附图，可以明白本公开的这些和其他特征和优点，在所述附图中，相同的附图标记始终指代相同部分。附图说明图1示出了根据本公开的实施例的用于订单履行的识别和计划系统的框图。图2A示出了根据本公开的实施例的用于订单履行的图1的识别和计划系统的详细框图。图2B示出了根据本公开的备选实施例的用于订单履行的识别和计划系统的详细框图。图3示出了根据本公开的实施例的包括图1的识别和计划系统的示例性仓库场景。图4A示出了根据本公开的实施例的示例性库存存储系统，所述库存存储系统放置在扫描仪总成前面以用于从库存存储系统中检测库存物品。图4B示出了根据本公开的实施例的示例性机器人操纵器，所述机器人操纵器基于最优拣选路径计划对库存存储系统中的不同库存物品执行拣选操作。图5A示出了根据本公开的实施例的用于对库存存储系统中容纳的库存物品顺序地执行扫描操作、拣选操作和订单合并的第一场景。图5B示出了根据本公开的实施例的用于对不同的库存存储系统的队列定时执行扫描操作和拣选操作的第二场景。图6A和图6B共同地示出了根据本公开的实施例的用于通过示例性机器人操纵器在两个不同阶段中执行放置操作的场景。图7A、图7B和图7C共同地示出了根据本公开的实施例的描绘了用于仓库中的订单履行的方法的流程图。具体实施方式可以在所公开的用于订单履行的识别和计划系统及方法中找到以下描述的实施方式。所公开的识别和计划系统提供了一种解决方案以最小化吞吐量损失并优化从库存存储系统中拾取不同类型的库存物品(例如，快速消费品(FMCG)、耐用品或其他消费品)的总周期时间。所公开的识别和计划系统包括在空间上位于仓库中的不同位置的扫描仪总成和机器人操纵器。由于扫描仪总成和机器人操纵器的这种定位，可以基于在机器人操纵器进行拣选操作之前执行扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种识别和计划系统，其包括：/n扫描仪总成，其包括一个或多个图像传感器；/n机器人操纵器，其包括机器人臂和能够拆卸地附接到所述机器人臂的末端执行器；以及/n控制服务器，其包括控制电路，其中所述控制电路被配置为：/n由所述一个或多个图像传感器检测第一库存存储系统中的第一多个库存物品；/n关于所述扫描仪总成中的所述一个或多个图像传感器中的图像传感器的位置确定所述检测到的第一多个库存物品中的第一库存物品的第一组位置参数；/n为所述第一库存物品产生多个拣选路径计划，其中所述多个拣选路径计划中的每个拣选路径计划对应于将所述确定的第一组位置参数变换为关于所述机器人操纵器的第二组位置参数；/n从所述多个拣选路径计划中选择第一拣选路径计划，其中在对所述第一库存物品执行拣选操作之前选择所述第一拣选路径计划，并且其中对所述第一拣选路径计划的所述选择是基于测试计算机模拟中的所述拣选操作的成功、基于与所述选择的第一拣选路径计划相对应的所述第二组位置参数；以及/n在所述拣选操作中，基于所述第一拣选路径计划，控制所述机器人臂和所述末端执行器以从所述第一库存存储系统中拣选所述第一库存物品。/n

【技术特征摘要】
20181025 US 16/170,9581.一种识别和计划系统，其包括：
扫描仪总成，其包括一个或多个图像传感器；
机器人操纵器，其包括机器人臂和能够拆卸地附接到所述机器人臂的末端执行器；以及
控制服务器，其包括控制电路，其中所述控制电路被配置为：
由所述一个或多个图像传感器检测第一库存存储系统中的第一多个库存物品；
关于所述扫描仪总成中的所述一个或多个图像传感器中的图像传感器的位置确定所述检测到的第一多个库存物品中的第一库存物品的第一组位置参数；
为所述第一库存物品产生多个拣选路径计划，其中所述多个拣选路径计划中的每个拣选路径计划对应于将所述确定的第一组位置参数变换为关于所述机器人操纵器的第二组位置参数；
从所述多个拣选路径计划中选择第一拣选路径计划，其中在对所述第一库存物品执行拣选操作之前选择所述第一拣选路径计划，并且其中对所述第一拣选路径计划的所述选择是基于测试计算机模拟中的所述拣选操作的成功、基于与所述选择的第一拣选路径计划相对应的所述第二组位置参数；以及
在所述拣选操作中，基于所述第一拣选路径计划，控制所述机器人臂和所述末端执行器以从所述第一库存存储系统中拣选所述第一库存物品。


2.根据权利要求1所述的识别和计划系统，其还包括第一移动机器人，其中所述第一库存存储系统安装在所述第一移动机器人上，所述第一移动机器人被配置为基于从所述控制电路接收到的指令而在仓库中将所述第一库存存储系统从第一位置移动到第二位置。


3.根据权利要求1所述的识别和计划系统，其中所述第一库存存储系统包括第一多个存储仓，其中存在于所述第一库存存储系统中的不同空间位置处的所述第一多个存储仓中的每个存储仓容纳所述第一多个库存物品。


4.根据权利要求1所述的识别和计划系统，其中所述控制电路还被配置为使用所述一个或多个图像传感器对所述第一库存存储系统中的所述第一多个库存物品执行扫描操作。


5.根据权利要求4所述的识别和计划系统，其中在所述扫描操作中，所述控制电路还被配置为从所述第一多个库存物品的多个三维(3D)图像中提取颜色信息和深度信息，并且
其中所述扫描操作还包括检测所述第一多个库存物品和确定所述第一组位置参数。


6.根据权利要求1所述的识别和计划系统，其还包括第二库存存储系统，所述第二库存存储系统包括第二多个存储仓，其中存在于所述第二库存存储系统中的不同空间位置处的所述第二多个存储仓中的每个存储仓容纳第二多个库存物品。


7.根据权利要求6所述的识别和计划系统，其中所述控制电路还被配置为与对所述第二库存存储系统的一个或多个存储仓中的所述第二多个库存物品执行扫描操作并行地对所述第一库存存储系统的所述第一库存物品执行所述拣选操作。


8.根据权利要求1所述的识别和计划系统，其中所述控制电路还被配置为在执行所述拣选操作之前，对所述第一库存存储系统和第二库存存储系统执行排队操作。


9.根据权利要求8所述的识别和计划系统，其还包括至少一个移动机器人，
其中在所述排队操作中，所述控制电路被配置为控制所述至少一个移动机器人以将所述第一库存存储系统和所述第二库存存储系统定位在排队站的已定义队列中。


10.根据权利要求9所述的识别和计划系统，
其中所述已定义队列包括网格区域，并且
其中所述扫描仪总成位于所述网格区域中的第一网格区域前面，而所述机器人操纵器位于所述网格区域中的第二网格区域前面。


11.根据权利要求10所述的识别和计划系统，
其中在所述排队操作中，所述控制电路还被配置为控制所述至少一个移动机器人以将所述第一库存存储系统和所述第二库存存储系统移动通过所述已定义队列的所述网格区域，并且
其中移动所述第一库存存储系统和所述第二库存存储系统以与对所述第二库存存储系统中的所述第二多个库存物品执行所述扫描操作并行地对所述第一库存物品执行所述拣选操作。


12.根据权利要求1所述的识别和计划系统，其中所述控制电路还被配置为：
基于所述一个或多个图像传感器对所述第一多个库存物品的扫描，估计与所述第一库存存储系统中的所述第一库存物品的不同表面属性相对应的三维(3D)信息；并且
基于所述扫描，估计所述第一库存物品在所述第一库存存储系统中的定向。


13.根据权利要求12所述的识别和计划系统，其中所述控制电路还被配置为基于所述第一库存物品的所述估计的3D表面信息和所述估计的定向，对所述确定的第一组位置参数应用多个变换操作以获得所述第二组位置参数。


14.根据权利要求13所述的识别和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·谢赫瓦特，S·纳尔卡尔，A·帕蒂尔，A·库马尔，V·托利亚，
申请(专利权)人：格雷奥朗佩特有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG