用于运输设备的控制器和方法技术

提供了一种控制数个运输设备移动的控制器。具体地，控制器提供了改进的机器人分流。更具体地说，控制器为闲置机器人延迟规划分流路径直到更接近闲置机器人需要移开的时间。有利的是，因为闲置机器人随后在分流应该开始之前被分配任务，这避免了提前规划从未执行的分流的计算负担。具体地，通过在非常接近需要执行规划分流路径的时间规划分流路径，从而为机器人分流提供更有效的解决方案，因为在非常接近执行时间时，规划以需要重新计算分流的方式改变的可能性非常小。该控制器包括路线确定单元，该路线确定单元被布置成为第一运输设备确定从网格状结构上的一个位置到该网格状结构上的另一位置的数条路线，以及路径点生成单元，该路线点生成单元被布置成为由路线确定单元确定的数条路线中的每条路线生成至少一个路段。控制器进一步包括分流计算单元，该分流计算单元被布置成为第二运输设备计算分流路径以便分流第二运输设备，其中，分流路径在预设时间计算，在该预设时间之前第二运输设备必须开始移动以允许第一运输设备不间断地通过，以及准许单元，该准许单元被布置成为第一运输设备提供准许以横穿确定路线的路段。设备提供准许以横穿确定路线的路段。设备提供准许以横穿确定路线的路段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运输设备的控制器和方法
[0001]本申请要求于2020年7月16日提交的英国专利申请第GB2011000.3号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0002]本专利技术大致涉及控制运输设备的领域。更具体地，涉及用于基于其他运输设备的移动来控制运输设备移动的设备和方法。

技术介绍

[0003]某些商业和工业活动需要能够存储和提取大量不同产品的系统。一种已知的用于在多个产品线中存储和提取货品的系统涉及将存储箱或容器布置在过道中成排放置的货架上。每个箱或容器中放有一种或多种产品类型的一个或多个产品。该过道在成排货架之间提供了通路，以便所需的产品能够被在过道中循环的操作员或机器人提取。然而，应当理解，提供过道间隔以便访问产品的必要性意味着此类系统的存储密度相对较低。换言之，与整个存储系统所需的空间量相比，实际用于存储产品的空间量相对较小。
[0004]例如，在线杂货商和超市等销售多条产品线的在线零售企业需要能够存储数万甚至数十万条不同产品线的系统。这些企业的供应链和仓储运作高度依赖于其组织、提取和将货品返回到各种容器的能力。
[0005]在各种仓储和存储设施设计的特定实施例中，容器可以彼此堆叠并且堆垛可以成排布置。然后，容器可从上方被访问，这样排与排之间就可以不需要过道，并且允许在给定的容积或区域中存储更多的容器。
[0006]在通过引用并入本文的WO
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2015/185628中，容器由一个或多个机器人或自动化装置访问，这些装置导航通过网格通路以访问容器进行各种不同的操作，例如将容器从一个位置移动到另一位置进行处理、对容器进行操作、将容器返回到仓储中的某个位置等。
[0007]本文公开了对每个机器人的路径规划发生在未来的预设时间。进一步提前规划可以更好地了解每个机器人路径的潜在争用，从而允许选择更有效的路径(对定义的成本函数而言是最优的)。在这方面，将闲置机器人移开可能比围绕闲置机器人规划路径更有效(也称为“分流”)。本文公开了一种“分流搜索”，包括寻找路径以将现在闲置的机器人，或者在正有任务的机器人(以下称为主机器人)的路径中即将闲置的机器人移动到其可以继续闲置且不妨碍主机器人路径的位置。
[0008]在确定用于存储和提取大量不同产品的系统的整体效率和可扩展性时，协调一个或多个机器人或其他自动化装置的移动可能是一个重要的考虑因素。
[0009]然而，在许多情况下，分流机器人会降低效率(对定义的成本函数而言不是最优的)，因为当新路径被添加到规划路径以进行后续任务时，闲置机器人可能会有更优化的分流路径。
[0010]在一些情况下，提前规划分流移动可能是次优的选择，因为它可能会导致其他机器人被分配的路径围绕后来被认为不必要的分流移动。这通常发生在闲置机器人已被选择
为进行任务并在规划分流时间之前移动的情况下。在这种情况下，可以重建规划来解决次优问题，但由于计算机处理负担，这在实时系统中可能是不可取的，尤其是在具有数百或数千个机器人的系统中。

技术实现思路

[0011]针对已知的机器人分流算法存在的问题，本专利技术旨在提供一种改进机器人分流的设备和方法。
[0012]一般而言，本专利技术引入了为闲置机器人延迟规划分流路径直到更接近闲置机器人需要移开的时间的概念。有利的是，因为闲置机器人随后在分流应该开始之前被分配任务，这避免了提前规划从未执行的分流的计算负担。具体而言，本专利技术引入了在非常接近需要执行规划分流路径的时间规划分流路径的概念，从而为机器人分流提供了更有效的解决方案，因为在非常接近执行时间时，规划以需要重新计算分流的方式改变的可能性非常小。
[0013]根据本专利技术提供了一种布置成控制数个运输设备移动的控制器。该控制器包括路线确定单元，该路线确定单元被布置成为第一运输设备确定从网格状结构上的一个位置到该网格状结构上的另一位置的数条路线，以及路径点生成单元，该路线点生成单元被布置成为由路线确定单元确定的数条路线中的每条路线生成至少一个路段。控制器进一步包括分流计算单元，该分流计算单元被布置成为第二运输设备计算分流路径以便分流第二运输设备，其中，分流路径在预设时间计算，在该预设时间之前第二运输设备必须开始移动以允许第一运输设备不间断地通过，以及准许单元，该准许单元被布置成为第一运输设备提供准许以横穿确定路线的路段。
[0014]此外，本专利技术进一步提供了一种存储系统，包括在基本水平的平面中，在X方向上延伸的第一组平行轨路或轨道，以及在横向于该第一组的Y方向上延伸的第二组平行轨路或轨道，以形成包括数个网格空间的网格图案。该存储系统进一步包括位于轨路下方的数个容器堆垛，并且布置成使得每个堆垛位于单个网格空间的覆盖区内。此外，该存储系统进一步包括数个运输设备，每个运输设备布置成在轨路上的堆垛上方以X和/或Y方向选择性地移动，并且布置成运输根据任一前述权利要求的容器和控制器。
[0015]此外，本专利技术进一步提供了一种控制数个运输设备移动的方法。该方法包括以下步骤：为第一运输设备确定从网格状结构上的一个位置到网格状结构上的另一位置的数条路线，并为由确定步骤确定的数条路线中的每条路线生成至少一个路段。该方法进一步包括为第二运输设备计算分流路径以便分流第二运输设备，其中，分流路径在预设时间计算，在该预设时间之前第二运输设备必须开始移动以允许第一运输设备不间断地通过，以及为第一运输设备提供准许以横穿确定路线的路段。
附图说明
[0016]仅参考附图以示例的方式描述本专利技术的具体实施方式，其中相同的附图标记表示相同或相应的部分，并且其中：图1是根据本专利技术第一具体实施方式的控制器的示意图；图2是示出了运输设备和在网格上到达目标的第一确定路线的图；图3是示出了运输设备和在网格上到达目标的第二确定路线的图；
图4是示出了运输设备和在网格上到达目标的第三确定路线的图；图5是运输设备在网格上沿第一确定路线移动到目标的示意图；图6是运输设备在网格上沿第二确定路线移动到目标的示意图；图7是根据本专利技术第一具体实施方式的控制器执行的步骤的流程图；图8是根据已知系统的框架结构的示意图；图9是示出了布置在图8的框架结构内的箱堆垛的俯视示意图；图10(a)和10(b)是存放箱的运输设备的示意性透视图，图10(c)是抬升箱的运输设备的示意性前视图；图11是示出了在框架结构上操作的运输设备的系统的示意图。
具体实施方式
[0017]第一具体实施方式图1描述了根据本专利技术第一具体实施方式的控制器。控制器可以是独立式部件。
[0018]控制器可以被布置成但不限于在全自动和半自动货物存储和提取系统中操作。全自动和半自动货物存储和提取系统的各个方面有时可被称为“订单履行”、“存储和提取”和/或“订单拣选”系统，可采用各种类型和形式来实现。对于存储为全自动和/或半自动提取的货物，提供其访问的一种方法，例如包括将可能为任何所需类型的货物放置在箱或其他容器中(以下统称为容器)，并将容器堆叠和/或以其他方式放置在货本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种布置成控制数个运输设备移动的控制器，所述控制器包括：路线确定单元，布置成为第一运输设备确定从网格状结构上的一个位置到所述网格状结构上的另一位置的数条路线；路径点生成单元，布置成为由所述路线确定单元确定的所述数条路线中的每条路线生成至少一个路段；分流计算单元，布置成为第二运输设备计算分流路径以便分流所述第二运输设备，其中，所述分流路径在预设时间计算，在所述预设时间之前所述第二运输设备必须开始移动以允许所述第一运输设备不间断地通过；以及准许单元，布置成为所述第一运输设备提供准许以横穿确定路线的路段。2.根据任一前述权利要求所述的控制器，其中，所述分流计算单元进一步布置成在所述第一运输设备到达所述第二运输设备的当前位置之前的预设时间为所述第二运输设备计算所述分流路径。3.根据任一前述权利要求所述的控制器，其中，所述分流计算单元布置成为所述第二运输设备计算所述分流路径，同时，所述第一运输设备在所述第二运输设备所在的所述路段之前的所述路段中移动。4.根据任一前述权利要求所述的控制器，其中，所述分流计算单元进一步布置成计算所述预设时间，在所述预设时间之前为所述第二运输设备计算所述分流路径，其中，所述预设时间在代表性工作周期内通过考虑预计算分流方案的概率来计算，并且通过将延迟决定分流移动的价值与必须重新规划大量运输设备路线的成本进行比较的相对成本来评估。5. 根据权利要求4所述的控制器，其中，所考虑的成本包括以下至少之一：每小时订单数表示的网格吞吐量，每小时拣选的货品表示的操作员生产率，和/或每小时每个运输设备的订单数表示的运输设备生产率。6.根据权利要求4所述的控制器，其中，所考虑的成本包括以下至少之一：最小化用于所需吞吐量的运输设备的数量，和/或最小化用于所需吞吐量的操作员的数量。7.根据权利要求4
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6中任一项所述的控制器，其中，在预设时间段内使用蒙特卡罗模拟进一步确定成本。8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述蒙特卡罗模拟基于包括统计抽样系统因素的多重模拟，所述因素包括：多于一种可能的库存情况，包括容器的定位、库存单位的数量、每个库存单位的货品数量；以及至少以下之一：被拣选订单的可能变化范围，包括货品和数量，被倾倒订单的可能变化范围，拣选时间的可能变化范围和倾倒时间的可能变化范围；其中使用从统计变化的参数中随机选择的值重复多次所述数字双模拟，并且确定所述参数值以最大化以下之一：每小时订单数表示的网格吞吐量、每小时拣选的货品表示的操作员生产率，或每小时每个运输设备的订单数表示的运输设备生产率；或最小化用于所需吞吐量的运输设备数量或用于所需吞吐量的操作员数量之一。9.根据任一前述权利要求所述的控制器，其中，所述路线确定单元确定的所述数条路线中的每条路线包括每条路线的开始时间。
10.根据权利要求9所述的控制器，其中，每条路线的所述开始时间小于未来的预设最大时间。11.一种存储系统，包括：在基本水平的平面中，在X方向上延伸的第一组平行轨路或轨道，以及在横向于所述第一组的Y方向上延伸的第二组平行轨路或轨道，以形成包括数个网格空间的网格图案；位于所述轨路下方的数个容器堆垛，并且布置成使得每个堆垛位于单个网格空间的覆盖区内；数个运输设备，每个运输设备布置成在所述轨路上的所述堆垛上方以所述X和/或Y方向选择性地移动，并且布置成运输容器；以及根据任一前述权利要求所述的控制器。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：奥卡多创新有限公司，
类型：发明
国别省市：