基于人工智能的数字孪生系统技术方案

本发明专利技术公开了基于人工智能的数字孪生系统，涉及物流仓库管理的技术领域；而本系统通过对指定物流仓库的数字孪生模型进行构建，进而对指定物流仓库中搬运机器人调度的合理性进行分析，解决了当前技术对搬运机器人调度的合理性分析浅显和片面的问题，实现了搬运机器人调度的智能化管理，有效的保障了物流仓库中搬运机器人调度的合理性，保障了搬运机器人包裹搬运分配的平均性，减少了搬运机器人的运行损耗，保障了搬运机器人效率的平稳性和物流仓库整体的运行效率，进而保障了物流仓库的平稳运行，并且也降低了搬运机器人损坏的速度和物流仓库的运行成本。流仓库的运行成本。流仓库的运行成本。

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的数字孪生系统


[0001]本专利技术涉及物流仓库管理
，具体为基于人工智能的数字孪生系统。

技术介绍

[0002]随着数字孪生技术的不断发展，数字孪生被广泛应用于物流仓库和工厂中，将物流仓库通过数字孪生技术进行可视化展示，可以使管理者更清晰的了解物流仓库的运行状态，而物流仓库中的运行效率依赖于搬运机器人合理化的调配，因此需要对物流仓库中搬运机器人调配的合理性进行分析和管理。
[0003]当前技术中主要对物流仓库中搬运机器人的位置进行跟踪，进而根据搬运机器人的位置对搬运机器人进行智能化的调度，而对搬运机器人调度的合理性分析还较为浅显和片面，很显然这种分析方式至少具有以下方面问题：
[0004]1、搬运机器人调度的合理性影响着搬运机器人的运行情况，当前技术中并没有对物流仓库中搬运机器人调度的合理性进行分析，进而无法保障搬运机器人包裹搬运分配的平均性，从而导致搬运机器人的运行损耗不同，造成后续搬运机器人效率的差异性过大，无法保障物流仓库整体的运行效率，在一定程度上也增加了搬运机器人损坏的速度。
[0005]2、搬运机器人的使用情况决定了搬运机器人的搬运上限，当前技术中仅通过搬运机器人的位置对搬运机器人进行调度，并没有根据搬运机器人的使用时间和维修次数分析搬运机器人的作业能力，进而无法有效的保障后续调度时搬运机器人搬运包裹重量和搬运距离的合理性，从而无法降低搬运机器人在搬运包裹时的损耗，也无法提高搬运机器人的使用寿命，并且在一定程度上也增加了搬运机器人更换的频率，提高了物流仓库的运行成本。
[0006]3、搬运机器人包裹分配的合理性是搬运机器人调度合理性的体现，当前技术中并没有根据搬运机器人的作业能力、包裹搬运的重量和距离，分析搬运机器人包裹搬运分配的合理性，进而无法保障搬运机器人调度的合理性，也无法提高搬运机器人的寿命和运行质量，并且也无法有效的降低搬运机器人的故障次数，从而降低物流仓库的运行效果和效率。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本申请的目的在于提供目的在于提供基于人工智能的数字孪生系统，以解决
技术介绍
中提到的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：基于人工智能的数字孪生系统，包括：仓库模型构建模块，用于构建指定物流仓库对应的数字孪生模型。
[0009]机器人信息获取模块，用于获取指定物流仓库中各搬运机器人对应的基本信息和指定周期内的运行信息。
[0010]机器人能力分析模块，用于根据各搬运机器人对应的基本信息，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数，记为i表示各搬运机器人对应的编号，
i＝1,2......n。
[0011]机器人作业分析模块，用于根据各搬运机器人在指定周期内对应的运行信息和作业能力评估系数，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数，记为
[0012]机器人搬运分析模块，用于根据各搬运机器人在指定周期内对应的运行信息和作业能力评估系数，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运分配符合系数，记为α
i
。
[0013]仓库机器人调度分析模块，用于根据各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数和搬运分配符合系数，分析得到指定物流仓库中搬运机器人对应的调度合理评估系数。
[0014]仓库机器人调度判断模块，用于根据指定物流仓库中搬运机器人对应的工作调度合理评估系数，判断指定物流仓库中搬运机器人对应工作调度的合理性。
[0015]预警终端，用于当指定物流仓库中搬运机器人对应的工作调度不合理时，进行预警提示。
[0016]优选地，所述各搬运机器人对应的基本信息包括使用时长和维修次数。
[0017]所述各搬运机器人在指定周期内的运行信息包括搬运时长、充电时长、包裹搬运次数、各次包裹搬运重量和各次包裹搬运距离。
[0018]优选地，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数，具体分析过程如下：将各搬运机器人对应的使用时长和维修次数代入计算公式中，得到各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数其中T
i
、Q
i
分别表示第i个搬运机器人对应的使用时长、维修次数，T、Q分别为设定的搬运机器人参考作业时长、参考维修次数，ε1、ε2分别为设定的搬运机器人使用时长、维修次数对应的权重因子。
[0019]优选地，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数，具体分析过程如下：基于各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数，获取各搬运机器人在指定周期内对应的参考作业时长、参考充电时长，分别记为T
i
′
和cT
i
′
。
[0020]通过计算公式得到各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数其中T
i
″
、cT
i
″
分别表示第i个搬运机器人在指定周期内对应的搬运时长、充电时长，γ1、γ2分别为设定的搬运机器人搬运时长、充电时长对应的权重因子。
[0021]优选地，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运分配符合系数，具体分析过程如下：基于各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数和指定周期内的包裹搬运次数，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运次数分配合理评估系数，记为α1
i
。
[0022]根据各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数和指定周期内的各次包裹搬运重量和距离，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的包裹分配合理评估系
数，记为α2
i
。
[0023]根据计算公式得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运分配符合系数α
i
，其中η1、η2分别为设定的搬运次数分配合理评估系数、包裹分配合理评估系数对应的权重因子。
[0024]优选地，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运次数分配合理评估系数，具体分析过程如下：将各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数和指定周期内的包裹搬运次数代入计算公式中，得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运次数分配合理评估系数α1
i
，其中W
i
′
表示第i个搬运机器人在指定周期内对应的包裹搬运次数，λ为设定的搬运次数分配合理评估系数对应的修正因子。
[0025]优选地，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的包裹分配合理评估系数，具体分析过程如下：将各搬运机器人在指定周期内对应的各次包裹搬运重量通过均值计算，得到各搬运机器人在指定周期内对应的包裹搬运平均重量，记为
[0026]将各搬运机器人在指定周期内对应的各次包裹搬运距离通过均值计算，得到各搬运机器人在指定周期内对应的包裹搬运平均距离，记为
[0027]根据计算公式得到各搬运机器人在指定周期内对应的包裹分配合理评估系数α2
i
，其中Δ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于人工智能的数字孪生系统，其特征在于，包括：仓库模型构建模块，用于构建指定物流仓库对应的数字孪生模型；机器人信息获取模块，用于获取指定物流仓库中各搬运机器人对应的基本信息和指定周期内的运行信息；机器人能力分析模块，用于根据各搬运机器人对应的基本信息，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数，记为i表示各搬运机器人对应的编号，i＝1,2......n；机器人作业分析模块，用于根据各搬运机器人在指定周期内对应的运行信息和作业能力评估系数，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数，记为机器人搬运分析模块，用于根据各搬运机器人在指定周期内对应的运行信息和作业能力评估系数，分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运分配符合系数，记为α
i
；仓库机器人调度分析模块，用于根据各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数和搬运分配符合系数，分析得到指定物流仓库中搬运机器人对应的调度合理评估系数；仓库机器人调度判断模块，用于根据指定物流仓库中搬运机器人对应的工作调度合理评估系数，判断指定物流仓库中搬运机器人对应工作调度的合理性；预警终端，用于当指定物流仓库中搬运机器人对应的工作调度不合理时，进行预警提示。2.如权利要求1所述的基于人工智能的数字孪生系统，其特征在于，所述各搬运机器人对应的基本信息包括使用时长和维修次数；所述各搬运机器人在指定周期内的运行信息包括搬运时长、充电时长、包裹搬运次数、各次包裹搬运重量和各次包裹搬运距离。3.如权利要求2所述的基于人工智能的数字孪生系统，其特征在于，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数，具体分析过程如下：将各搬运机器人对应的使用时长和维修次数代入计算公式中，得到各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数其中T
i
、Q
i
分别表示第i个搬运机器人对应的使用时长、维修次数，T、Q分别为设定的搬运机器人参考作业时长、参考维修次数，ε1、ε2分别为设定的搬运机器人使用时长、维修次数对应的权重因子。4.如权利要求2所述的基于人工智能的数字孪生系统，其特征在于，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数，具体分析过程如下：基于各搬运机器人在指定周期内对应的作业能力评估系数，获取各搬运机器人在指定周期内对应的参考作业时长、参考充电时长，分别记为T
i
′
和cT
i
′
；通过计算公式得到各搬运机器人在指定周期内对应的时间分配符合系数其中T
i
″
、cT
i
″
分别表示第i个搬运机器人在指定周期内
对应的搬运时长、充电时长，γ1、γ2分别为设定的搬运机器人搬运时长、充电时长对应的权重因子。5.如权利要求2所述的基于人工智能的数字孪生系统，其特征在于，所述分析得到各搬运机器人在指定周期内对应的搬运分配符合系数，具体分析过程如下：基于各...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯智荣，
申请(专利权)人：江苏龙兴航宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：