任务分配方法、装置、服务器和存储介质与流程

专利检索2022-05-10  31



1.本公开涉及智能仓储技术领域,尤其涉及一种任务分配方法、装置、服务器和存储介质。


背景技术:

2.在传统的仓储行业当中,仓储空间内设置有货架区域,货架区域包括多个货架,每一货架包括多层库位,这些库位用于放置货物,相邻两货架之间设置有巷道。还配备有可在巷道内自主移动,运送货物的机器人。
3.机器人可以从货架上取货并运送到操作台,进行分拣出库。将机器人“取货送货”的过程称为执行任务,在执行任务之前的必要环节是分配任务,即明确将由哪个机器人执行哪个任务。
4.为了能够使任务分配更为合理,需要提供合理的任务分配策略作为任务分配方案制定的策略。但当前的任务分配方法不太合理,导致仓储系统整体效率较低。


技术实现要素:

5.本公开提供一种任务分配方法、装置、服务器和存储介质。充分考虑当前货架场景下货架间作业的机器人对任务分配的影响,提高任务分配的效率。
6.第一方面,本公开提供一种任务分配方法,应用于仓储系统中的服务器,所述仓储系统包括用于放置货物的多个货架,相邻两货架之间设置有巷道;所述方法包括:
7.根据当前各巷道内作业的机器人信息,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道;
8.根据每一处于空闲状态的机器人距离所述目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人;
9.将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人。
10.可选的,所述根据每一处于空闲状态的机器人距离所述目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人,包括:
11.针对每一处于空闲状态的机器人,确定所述机器人与所述目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离;
12.针对每一处于空闲状态的机器人,将所述机器人与所述目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离中的最短距离,作为所述机器人的代表距离;
13.根据每一处于空闲状态的机器人的代表距离,为所述处于空闲状态的机器人排序;
14.根据所述处于空闲状态的机器人的排序结果,从所述处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人。
15.可选的,所述根据当前各巷道内作业的机器人信息,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:
16.根据当前各巷道内作业的机器人信息、各巷道内待分配任务的数量,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
17.可选的,所述根据当前各巷道内作业的机器人信息,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:
18.确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人信息;
19.根据确定的机器人信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
20.可选的,所述根据当前各巷道内作业的机器人信息,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:
21.确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人的数量信息;
22.根据确定的机器人的数量信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
23.可选的,所述根据确定的机器人信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:
24.针对每一巷道,确定每一处于空闲状态的机器人到达所述巷道所需的时长;
25.针对每一巷道,将每一处于空闲状态的机器人到达所述巷道所需的时长中的最短时长确定为机器人到达所述巷道所用的第一估计时长;
26.根据当前所述巷道内作业的机器人的数量、所述当前所述巷道内作业的机器人的作业状态,确定第一估计时长后所述巷道内作业的机器人的估计数量;
27.根据所述巷道内作业的机器人的估计数量,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
28.可选的,所述方法还包括:
29.针对每一巷道,确定所述巷道对应的每一待分配任务的优先级;
30.所述根据确定的机器人信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:
31.根据当前所述巷道内作业的机器人的信息、所述巷道对应的每一待分配任务的优先级,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
32.可选的,所述将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人,包括:
33.根据所述目标巷道内各待分配任务的优先级、所述目标机器人当前位置,确定多种候选分配方案;
34.从所述多种候选分配方案中确定目标分配方案;
35.根据所述目标分配方案,将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人。
36.可选的,所述从所述多种候选分配方案中确定目标分配方案,包括:
37.针对每一候选分配方案,确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线;
38.针对每一候选分配方案,根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定所述候选分配方案的评分;
39.根据每个所述候选分配方案的评分,确定目标分配方案。
40.可选的,所述确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,包括:
41.针对每一目标机器人,根据所述目标机器人与对应库位的距离,确定所述目标机
器人到所述对应库位所用的第二估计时长;
42.根据当前所述巷道内作业的机器人的位置和作业状态,确定第二估计时长内所述巷道内作业的机器人的第二估计路线;
43.根据所述第二估计路线,确定第一估计路线,以避免所述第一估计路线与所述第二估计路线冲突。
44.可选的,所述根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定所述候选分配方案的评分,包括:
45.根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度所在的长度范围,确定每一目标机器人对应的第一估计路线的评分;
46.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定所述候选分配方案的评分。
47.可选的,所述方法还包括:
48.根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度,对所述第一估计路线进行排序;
49.根据所述第一估计路线的排序位次,确定对应的权重;
50.所述根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定所述候选分配方案的评分,包括:
51.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定所述候选分配方案的评分。
52.可选的,每一货架上设置有至少一条垂直轨道和至少一条与所述垂直轨道相交的水平轨道,以供机器人沿所述货架垂直移动和水平移动;所述方法还包括:
53.确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线中垂直轨道与水平轨道之间切换的次数;
54.根据第一估计路线对应的切换次数,确定对应的权重;
55.所述根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定所述候选分配方案的评分,包括:
56.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定所述候选分配方案的评分。
57.可选的,所述将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人,包括:
58.按照所述目标巷道内各待分配任务对应的库位与所述目标巷道的巷道口的距离从小到大的顺序,将所述目标巷道内各待分配任务分配给所述目标机器人。
59.第二方面,本公开提供一种任务分配装置,包括:
60.目标巷道确定模块,用于根据当前各巷道内作业的机器人信息,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道;
61.目标机器人确定模块,用于根据每一处于空闲状态的机器人距离所述目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人;
62.任务分配模块,用于将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人。
63.可选的,所述目标机器人确定模块具体用于:
64.针对每一处于空闲状态的机器人,确定所述机器人与所述目标巷道内每一待分配
任务对应的库位的距离;
65.针对每一处于空闲状态的机器人,将所述机器人与所述目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离中的最短距离,作为所述机器人的代表距离;
66.根据每一处于空闲状态的机器人的代表距离,为所述处于空闲状态的机器人排序;
67.根据所述处于空闲状态的机器人的排序结果,从所述处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人。
68.可选的,所述目标巷道确定模块具体用于:
69.根据当前各巷道内作业的机器人信息、各巷道内待分配任务的数量,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
70.可选的,所述目标巷道确定模块具体用于:
71.确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人信息;
72.根据确定的机器人信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
73.可选的,所述目标巷道确定模块具体用于:
74.确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人的数量信息;
75.根据确定的机器人的数量信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
76.可选的,所述目标巷道确定模块在根据确定的机器人信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道时,具体用于:
77.针对每一巷道,确定每一处于空闲状态的机器人到达所述巷道所需的时长;
78.针对每一巷道,将每一处于空闲状态的机器人到达所述巷道所需的时长中的最短时长确定为机器人到达所述巷道所用的第一估计时长;
79.根据当前所述巷道内作业的机器人的数量、所述当前所述巷道内作业的机器人的作业状态,确定第一估计时长后所述巷道内作业的机器人的估计数量;
80.根据所述巷道内作业的机器人的估计数量,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
81.可选的,所述装置还包括:
82.优先级确定模块,用于针对每一巷道,确定所述巷道对应的每一待分配任务的优先级;
83.所述目标巷道确定模块在根据确定的机器人信息,从所述各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道时,具体用于:
84.根据当前所述巷道内作业的机器人的信息、所述巷道对应的每一待分配任务的优先级,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
85.可选的,所述任务分配模块具体用于:
86.根据所述目标巷道内各待分配任务的优先级、所述目标机器人当前位置,确定多种候选分配方案;
87.从所述多种候选分配方案中确定目标分配方案;
88.根据所述目标分配方案,将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人。
89.可选的,所述任务分配模块在从所述多种候选分配方案中确定目标分配方案时,具体用于:
90.针对每一候选分配方案,确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线;
91.针对每一候选分配方案,根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定所述候选分配方案的评分;
92.根据每个所述候选分配方案的评分,确定目标分配方案。
93.可选的,所述任务分配模块在确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线时,具体用于:
94.针对每一目标机器人,根据所述目标机器人与对应库位的距离,确定所述目标机器人到所述对应库位所用的第二估计时长;
95.根据当前所述巷道内作业的机器人的位置和作业状态,确定第二估计时长内所述巷道内作业的机器人的第二估计路线;
96.根据所述第二估计路线,确定第一估计路线,以避免所述第一估计路线与所述第二估计路线冲突。
97.可选的,所述任务分配模块在根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定所述候选分配方案的评分时,具体用于:
98.根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度所在的长度范围,确定每一目标机器人对应的第一估计路线的评分;
99.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定所述候选分配方案的评分。
100.可选的,所述任务分配模块还用于:
101.根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度,对所述第一估计路线进行排序;
102.根据所述第一估计路线的排序位次,确定对应的权重;
103.所述任务分配模块在根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定所述候选分配方案的评分时,具体用于:
104.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定所述候选分配方案的评分。
105.可选的,每一货架上设置有至少一条垂直轨道和至少一条与所述垂直轨道相交的水平轨道,以供机器人沿所述货架垂直移动和水平移动;所述任务分配模块还用于:
106.确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线中垂直轨道与水平轨道之间切换的次数;
107.根据第一估计路线对应的切换次数,确定对应的权重;
108.所述任务分配模块在根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定所述候选分配方案的评分时,具体用于:
109.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定所述候选分配方案的评分。
110.可选的,所述任务分配模块具体用于:
111.按照所述目标巷道内各待分配任务对应的库位与所述目标巷道的巷道口的距离
从小到大的顺序,将所述目标巷道内各待分配任务分配给所述目标机器人。
112.第三方面,本公开提供一种服务器,包括:存储器,用于存储程序指令;处理器,用于调用并执行所述存储器中的程序指令,执行如第一方面任一项所述的方法。
113.第四方面,本公开提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如第一方面任一项所述的方法。
114.第五方面,本公开提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述的方法。
115.本公开提供了一种任务分配方法、装置、服务器和存储介质。其中,任务分配方法,应用于仓储系统中的服务器,所述仓储系统包括用于放置货物的多个货架,相邻两货架之间设置有巷道;所述方法包括:根据当前各巷道内作业的机器人信息,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道;根据每一处于空闲状态的机器人距离所述目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人;将所述目标巷道对应的任务分配给所述目标机器人。本公开的方法以在货架之间的空间内作业的机器人的信息为依据,从各巷道中选取一个目标巷道,避免由于巷道中执行任务的机器人情况复杂导致的巷道拥堵的情况,并以每一处于空闲状态的机器人与目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离为依据,从各空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人,进而将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。充分考虑了当前货架场景下货架间作业的机器人对任务分配的影响,提高任务分配的效率。
附图说明
116.为了更清楚地说明本公开或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
117.图1为本公开提供的一种应用场景的示意图;
118.图2为本公开提供的一种货架的结构示意图;
119.图3为本公开提供的一种机器人在货架上攀爬的示意图;
120.图4为本公开一实施例提供的一种任务分配方法的流程图;
121.图5为本公开一实施例提供的一种任务分配装置的结构示意图;
122.图6为本公开一实施例提供的一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
123.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开中的附图,对本公开中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
124.订单出库过程,一般包括库存分配、任务分配、任务执行等环节。在库存分配环节,需要根据待出库订单中所涉及的商品为该订单分配对应的库存,即对应的货箱。为了将该订单对应的商品出库,还需要生成对应货箱的搬运任务,并在任务分配环节将这些任务分
配给机器人,以便于机器人执行自己分配到的任务,将货箱从货架上的对应位置搬运到操作台。在操作台,根据订单所需,从货箱中分拣对应的商品,进行出库。
125.在前的环节会对在后的环节产生一定的影响,因而,在任务分配过程中,需要采用一定的策略,综合考虑多个因素来生成较为合理的分配方案。
126.因此,本公开提出一种任务分配方法、装置、服务器和存储介质。充分考虑待分配任务对应的库位以及货架间作业的机器人对任务分配的影响,以期提高任务分配的合理性。
127.图1为本公开提供的一种应用场景的示意图。如图1所示,该应用场景中包括服务器10、若干工作站20、若干机器人30、仓库40、仓库中存储有多件货物的货架50。
128.服务器10可以是任何类型的电子计算平台或设备,作为整个仓库系统的控制中心。根据实际需求,其可以具备相应的存储空间或计算能力,以提供一项或多项应用服务或功能,例如接收订单、分配订单、下发订单、控制机器人执行取放货任务等。
129.工作站20是可供进行出货操作的集成化设备。根据实际的出货过程或设计需求,设置有一个或多个不同类型的动作机构及功能模块,例如用于暂存货物的播种墙、分拣货物的机械手等。工作站的数量可以有由仓库的占地面积、建设成本、货物流量、出货效率等一种或多种指标决定。例如可以设置为3个或更多。
130.仓库40是用于存放货箱的区域。为了便于管理,仓库40中可以设置多个货架50。每个货架50可以为多层,每层有多个库位,库位可用于放置货箱,每个货箱中存放至少一种货物。其中,货箱指承载货物的容器,可能为托盘、箱体等。每两个货架之间的通道叫做巷道,可供机器人30通行。
131.货架50可以为普通货架(不支持机器人爬升),也可以为可攀爬货架。机器人30可以为普通机器人(不具有攀爬功能),也可以为具有攀爬功能的机器人。一般,普通货架与普通机器人配合使用,可攀爬货架与具有攀爬功能的机器人配合使用。当然,可攀爬货架也可与普通机器人配合使用。
132.普通机器人不能爬升货架,为了拿取货物可能配备有可升降的机械手。通过在巷道中通行,移动到要搬运的货箱所在库位的对应位置,将机械手上升到该库位的高度,搬取货箱。同时,为了尽可能多地运送货物,一个机器人可以同时装载至少一个货箱。
133.具体的,图2为本公开提供的一种货架的结构示意图。如图2所示,货架50上形成多个库位103。库位103中存放有货物104。当货架50为可攀爬货架时,货架50的框架上设置可供机器人攀爬的垂直轨道101和水平轨道102,垂直轨道101和水平轨道102布设在库位103的周围,并在库位的四角形成交点。具有攀爬功能的机器人30可以在垂直轨道101和水平轨道102上移动,到达相应的库位执行相应的任务。
134.具体的,图3为本公开提供的一种具有攀爬功能的机器人在可攀爬货架上攀爬的示意图,以侧视图的形式展现。如图3所示,机器人30上设置有与货架a和货架b上的垂直轨道和横向轨道相对应的行走机构301,可以使得机器人30在货架a与货架b之间的空间内沿轨道垂直或横向移动。
135.服务器10可以根据订单情况生成相应的任务并分配任务给机器人30。每个任务可包含机器人需要前往的位置(货架上的对应库位)、执行的动作(取货或放货)。为了使机器人执行任务的过程尽可能合理,需要服务器10采用一定的策略进行任务分配。
136.下面将采用具体的实施例来对本公开提供的任务分配方法进行详细的解释和说明。
137.图4为本公开一实施例提供的一种任务分配方法的流程图,如图4所示,本实施例的方法可以应用于仓储系统中的服务器,仓储系统包括用于放置货物的多个货架,相邻两货架之间设置有巷道。本实施例的方法可以包括:
138.s401、根据当前各巷道内作业的机器人信息,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
139.在进行任务分配时,需要遵循一定的顺序。在本公开的实施例中,以巷道为单位,逐个巷道进行任务分配。具体的,每次从中选取一个巷道作为目标巷道,对目标巷道对应的任务进行分配。
140.需要说明的是,服务器在执行本方法进行任务分配时,实际上,可以通过循环执行步骤s401

s403完成对所有有待分配任务的巷道的任务分配。
141.选择目标巷道的依据可以是巷道内作业的机器人信息,例如作业的机器人的数量信息、作业的机器人当前任务进度信息等中的一个或多个。
142.其中,当前任务进度信息可以包括未到达目标库位、在目标库位取货/放货、已离开目标库位等。目标库位指机器人当前执行的任务所对应的库位。
143.另外,基于本公开实施例的场景,巷道内作业的机器人除了包括在货架之间的巷道上(地面上)的机器人,还包括在巷道空间(垂直轨道和水平轨道上)的机器人。
144.s402、根据每一处于空闲状态的机器人距离目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人。
145.仓库中的机器人可能有多种状态,例如作业中、空闲、充电中、故障等。作业中就是正在执行任务;充电中指当前未执行任务,但电量不足,在指定位置充电;故障指当前未执行任务,但存在故障暂时无法执行任务;空闲则指当前未执行任务,且状态良好,可以执行任务。
146.处于空闲状态的机器人都是可以进行任务分配的机器人,不过要按需从中选取目标机器人进行任务分配。
147.选择目标机器人的依据可以是机器人与目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离。
148.s403、将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。
149.在选定目标巷道和目标机器人后,将目标巷道对应的各个待分配任务分配给各目标机器人,即可完成对该目标巷道的任务分配。
150.再次执行s401

s403,即可确定新的目标巷道和新的目标机器人,并完成新的目标巷道对应的任务的分配。
151.需要说明的是,对目标巷道对应的任务进行分配时,不必要将全部任务进行分配,可以根据实际的需求选择其中的部分进行分配。
152.例如,可以优先分配较紧急的任务,以免机器人数量不够需要等待,耽误任务的时限。具体的,可以按照目标巷道内各待分配任务对应的完成时限从早到晚进行排序,选取完成时限最早的若干任务分别分配给目标机器人。
153.另外,还可以优先分配距巷道口较近的库位对应的任务。具体的,可以按照目标巷
道内各待分配任务对应的库位与目标巷道的巷道口的距离从小到大的顺序,将目标巷道内各待分配任务分配给目标机器人。例如,按照目标巷道内各待分配任务对应的库位与目标巷道的巷道口的距离从小到大进行排序,选取其中距离最小的若干任务分别分配给目标机器人。优先对距巷道口较近的库位对应的任务进行分配,便于优先执行这些任务,且,机器人在进入巷道后,可直接攀爬上货架,有效降低在巷道口形成拥堵的概率。
154.另外,本公开的任务分配方法中所说的待分配任务可以是某一时段内生成的一批任务,这批任务可能对应任意巷道中的任意库位。在执行本公开的方法进行任务分配时,可以逐批次分配任务。当然,在某个批次中存在特殊任务需要优先处理时,也可以将该特殊任务加入当前正在分配的批次中进行提前分配。
155.本公开实施例提供的任务分配方法应用于仓储系统中的服务器,仓储系统包括用于放置货物的多个货架,相邻两货架之间设置有巷道,每一货架上设置有至少一条垂直轨道和至少一条与垂直轨道相交的水平轨道,以供机器人沿货架垂直移动和水平移动。该方法包括:根据当前各巷道内作业的机器人信息,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道;根据每一处于空闲状态的机器人距离目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人;将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。在本公开的场景中,货架上设置了垂直轨道和水平轨道,本公开的方法以在货架之间的空间内作业的机器人的信息为依据,从各巷道中选取一个目标巷道,避免由于巷道中执行任务的机器人情况复杂导致的巷道拥堵的情况,并以每一处于空闲状态的机器人与目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离为依据,从各空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人,进而将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。充分考虑了当前货架场景下货架间作业的机器人对任务分配的影响,提高任务分配的效率。
156.在一些实施例中,上述的根据当前各巷道内作业的机器人信息,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:根据当前各巷道内作业的机器人信息、各巷道内待分配任务的数量,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
157.具体的,可以以巷道内待分配任务的数量作为标准为各巷道进行排序,根据排序结果选择其中数量最多的n个巷道。再对这n个巷道中作业的机器人信息进行分析,从中选择作业的机器人最少的巷道作为目标巷道。
158.或者,也可以先以巷道中作业的机器人的数量作为标准为各巷道进行排序,根据排序结果选择其中数量最少的n个巷道。再从这n个巷道中选择待分配任务的数量最少的巷道作为目标巷道。
159.这样,可以优先对待分配任务数量更多的巷道进行分配,也有利于优先执行待分配任务数量更多的巷道中的任务。在普通货架与普通机器人配合使用或可攀爬货架与普通机器人配合使用的场景中,特别是普通机器人可同时装载两个及以上货箱的情况下,允许为一个机器人分配多个任务。此时,则可以优先将目标巷道中的任务分配给一个目标机器人。由于所选目标巷道中待分配任务较多,有更高的概率满足目标机器人的装载容量,使得目标机器人的满载率更高。
160.例如,通过此方式确定的目标巷道内有5个待处理任务(即对应5个待取货物),完成任务分配后,将此目标巷道的任务分配给了两个目标机器人,其中一个可装载2个货物,另一个可装载3个货物,则此两个目标机器人均达到满载状态。
161.在一些实施例中,上述的根据每一处于空闲状态的机器人距离目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人,具体可以包括:针对每一处于空闲状态的机器人,确定机器人与目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离,该距离可以为行走距离;针对每一处于空闲状态的机器人,将机器人与目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离中的最短距离,作为机器人的代表距离;根据每一处于空闲状态的机器人的代表距离,为处于空闲状态的机器人排序;根据处于空闲状态的机器人的排序结果,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人。
162.其中一种选取目标机器人的具体方式为,以机器人距离目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离中的最小值为标准,为各机器人排序,从中选择目标机器人。例如,可以按照代表距离从小到大进行排序,然后选择排序最靠前的(代表距离最小的)几个机器人作为目标机器人。
163.这种选取方式,可以较快地选出目标机器人。
164.在一些实施例中,上述的根据当前各巷道内作业的机器人信息,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道,具体可以包括:确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人信息;根据确定的机器人信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
165.在仓库中的众多巷道中,并非都对应有待分配的任务。为了提高处理效率,可以首先确定各待分配任务分别对应哪些巷道,然后针对这些巷道,确定其中作业的机器人信息,进而根据作业的机器人信息,从中选取目标巷道。
166.更为具体的,可以通过确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人的数量信息;根据确定的机器人的数量信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
167.例如,可以选择作业的机器人最少的那个巷道作为目标巷道,首先对其进行任务分配。这样,在空闲机器人数量较少的情况下,就可以优先执行作业的机器人较少的巷道中的任务。拥堵概率较低,执行速度会相对较快,也能尽快空闲下来继续执行其它任务,保证整体的执行效率。
168.在一些实施例中,上述的根据确定的机器人信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道,具体可以包括:针对每一巷道,确定每一处于空闲状态的机器人到达巷道所需的时长;针对每一巷道,将每一处于空闲状态的机器人到达巷道所需的时长中的最短时长确定为机器人到达巷道所用的第一估计时长;根据当前巷道内作业的机器人的数量、当前巷道内作业的机器人的作业状态,确定第一估计时长后巷道内作业的机器人的估计数量;根据巷道内作业的机器人的估计数量,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
169.从服务器执行本公开的任务分配方法进行任务分配,到分配到任务的机器人开始执行任务进入货架区域到达某一巷道,是需要一段时间的。实际上,当前(执行本公开的任务分配方法时)该巷道中工作的机器人,在经过这段时间后,可能已经执行完自己的任务离开该巷道,即待分配任务真正被执行时,巷道中工作的机器人的数量可能要少于当前的数量。
170.因此,为了更为精准地进行任务分配,本实施例基于待分配任务真正被执行时巷道中工作的机器人的数量,进行目标巷道的选取。
171.具体的,首先对待分配任务真正被执行时,对应的机器人从当前所在位置移动到某一巷道所需的时长进行估计。基于目标机器人的选取策略,到达某一巷道所需时间最短的机器人更有可能被确定为处理该巷道任务的目标机器人,所以将它对应的时长作为该巷道对应的第一估计时长,来对该巷道中待分配任务被执行时仍在工作的机器人数量进行估计。
172.在确定第一估计时长后,即可结合当前巷道内每个作业的机器人的状态对第一估计时长后的状态进行估计,进而确定第一估计时长后巷道内作业的机器人的数量(因为是估计值本公开中称之为估计数量)。
173.根据估计数量,从多个巷道中选取目标巷道。例如,可以选择估计数量最少的一个作为目标巷道。
174.本实施例以估算的机器人到达巷道时巷道内机器人的数量,而非分配任务的当前时刻巷道内机器人的数量,作为目标巷道的选择标准,可以进一步通过分配策略提高任务执行的效率。
175.可选的,本公开的方法还包括:针对每一巷道,确定巷道对应的每一待分配任务的优先级。上述的根据确定的机器人信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道,包括:根据当前巷道内作业的机器人的信息、巷道对应的每一待分配任务的优先级,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
176.具体的,可以根据待分配任务对应的完成时限、对应的库位的位置等信息,确定待分配任务的优先级。进而,在选取目标巷道时,以巷道内作业的机器人的信息、巷道对应的每一待分配任务的优先级为依据进行选取。
177.每个巷道对应的待分配任务都有各自的优先级,可以以其中最高的优先级作为巷道的代表优先级,选取机器人数量较少且代表优先级较高的巷道作为目标巷道。
178.在一些实施例中,上述的将目标巷道对应的任务分配给目标机器人,具体可以包括:根据目标巷道内各待分配任务的优先级、目标机器人当前位置,确定多种候选分配方案;从多种候选分配方案中确定目标分配方案;根据目标分配方案,将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。
179.结合目标巷道内各待分配任务的优先级和目标机器人当前位置,可以确定出多种候选的分配方案,再从中确定目标分配方案,按照目标分配方案进行任务分配。
180.通过从多候选方案中筛选目标方案的方式,可以选出最优方案。
181.其中一种从多种候选分配方案中确定目标分配方案的方式可以包括:针对每一候选分配方案,确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线;针对每一候选分配方案,根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定候选分配方案的评分;根据每个候选分配方案的评分,确定目标分配方案。
182.即,直接根据候选分配方案的分配方式,预估每一个目标机器人从当前位置到达对应库位执行任务所对应的路线(本公开中称之为第一估计路线),基于每一个候选方案中每一个目标机器人对应的第一估计路线对候选方案进行评分,然后根据每个候选方案的评分,从中选取目标分配方案。
183.需要说明的是,对于具有攀爬货架功能的机器人来说,到达对应库位的第一估计路线中包括巷道中行走的路段,也可能包括在货架上的轨道行走的路段,最终到达库位;对
于不具有攀爬货架功能的机器人来说,到达对应库位的第一估计路线中包括巷道中行走的路段,最终到达库位所对的巷道中的位置。
184.其中,确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的方式,具体可以包括:针对每一目标机器人,根据目标机器人与对应库位的距离,确定目标机器人到对应库位所用的第二估计时长;根据当前巷道内作业的机器人的位置和作业状态,确定第二估计时长内巷道内作业的机器人的第二估计路线;根据第二估计路线,确定第一估计路线,以避免第一估计路线与第二估计路线冲突。
185.在每一候选分配方案中,目标机器人与库位是一一对应的,目标机器人可以通过有限数量的路径到达对应库位,其所花费时间有确定的范围,根据这个时间范围可以确定第二估计时长。具体的,第二估计时长可以是时间范围中的最长时长或者平均时长。
186.合理的第一估计路线至少要满足的条件是,不与目标巷道内作业的机器人发生路径上的冲突。路径上的冲突指在某一个时间点另个机器人到达了同一位置范围内,并且互相阻碍,导致彼此无法再继续行进。
187.巷道内当前作业的机器人必定有其确定的行进路线(除非为了躲避障碍物进行临时调整,这种情况暂不考虑),结合当前执行任务的进度,可以大致确定第二估计时长内的路线(可能还未到达目标库位,可能还停留在目标库位执行任务,也可能朝任何方向行进了)。那么,为了满足上述条件,只要先根据巷道内作业的机器人当前的位置和作业状态,估计出第二估计时长内的路线(本公开中称之为第二估计路线),即可据此确定出合理的第一估计路线。
188.可以理解的是,满足上述条件的第一估计路线可能有多条,出于执行任务效率的因素考虑,优选其中最短的一条作为第一估计路线。
189.上述实施例中提到的根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定候选分配方案的评分的具体方式,可以包括:根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度所在的长度范围,确定每一目标机器人对应的第一估计路线的评分;根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定候选分配方案的评分。
190.可以预先设定路线长度范围与评分的对应关系,第一估计路线的长度落在哪个长度范围,就得到对应的评分。然后根据每一候选分配方案中每一个目标机器人的第一估计路线的评分,确定该候选分配方案的评分。例如,每个第一估计路线的评分加权求和,或者每一个第一估计路线的评分的均值作为候选分配方案的评分。
191.在另一些实施例中,上述的方法在确定第一估计路线的评分后,还可以包括:根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度,对第一估计路线进行排序;根据第一估计路线的排序位次,确定对应的权重;根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定候选分配方案的评分,包括:根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定候选分配方案的评分。
192.例如,按从短到长为各个目标机器人对应的第一估计路线排序,位次越高的(长度越短的),对应的权重越大。也就是说路径更短的机器人的第一估计路线的评分对整体方案的评分贡献更大。这样,候选分配方案中,最短的第一估计路线越短的方案,越有可能被选为目标方案。可以达到的效果是,第一估计路线更短的机器人可以更快地完成任务,尽快地离开目标巷道,给后面的机器人进入巷道提供机会。
193.在另一个实施例中,特别是在可攀爬货架与具有攀爬功能的机器人配合使用的场景中,机器人可以在货架上的轨道间行走到达目标库位。上述的方法在确定第一估计路线的评分后,还可以包括:确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线中垂直轨道与水平轨道之间切换的次数;根据第一估计路线对应的切换次数,确定对应的权重;根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定候选分配方案的评分,包括:根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定候选分配方案的评分。
194.即通过另一种方式确定权重。例如,切换次数越少,权重越大。垂直轨道与水平轨道之间的切换,必定需要经历减速、转向、加速过程。因此,切换次数越少,时间花费越少。
195.切换次数越少,切换轨道浪费时间越少的机器人的第一估计路线的评分对整体方案的评分贡献越大,方案整体花费的时间越少的方案,越有可能被选为目标方案。可以达到的效果是,全部待分配任务被执行所需要的时间越少。
196.图5为本公开一实施例提供的一种任务分配装置的结构示意图,如图5所示,本实施例的任务分配装置500可以包括:目标巷道确定模块501、目标机器人确定模块502、任务分配模块503。
197.目标巷道确定模块501,用于根据当前各巷道内作业的机器人信息,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道;
198.目标机器人确定模块502,用于根据每一处于空闲状态的机器人距离目标巷道内各待分配任务对应的库位的距离,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人;
199.任务分配模块503,用于将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。
200.可选的,目标机器人确定模块502具体用于:
201.针对每一处于空闲状态的机器人,确定机器人与目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离;
202.针对每一处于空闲状态的机器人,将机器人与目标巷道内每一待分配任务对应的库位的距离中的最短距离,作为机器人的代表距离;
203.根据每一处于空闲状态的机器人的代表距离,为处于空闲状态的机器人排序;
204.根据处于空闲状态的机器人的排序结果,从处于空闲状态的机器人中选取至少一个目标机器人。
205.可选的,目标巷道确定模块501具体用于:
206.根据当前各巷道内作业的机器人信息、各巷道内待分配任务的数量,从所述巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
207.可选的,目标巷道确定模块501具体用于:
208.确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人信息;
209.根据确定的机器人信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
210.可选的,目标巷道确定模块501具体用于:
211.确定各待分配任务对应的巷道内作业的机器人的数量信息;
212.根据确定的机器人的数量信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
213.可选的,目标巷道确定模块501在根据确定的机器人信息,从各待分配任务对应的
巷道中选取一个巷道作为目标巷道时,具体用于:
214.针对每一巷道,确定每一处于空闲状态的机器人到达巷道所需的时长;
215.针对每一巷道,将每一处于空闲状态的机器人到达巷道所需的时长中的最短时长确定为机器人到达巷道所用的第一估计时长;
216.根据当前巷道内作业的机器人的数量、当前巷道内作业的机器人的作业状态,确定第一估计时长后巷道内作业的机器人的估计数量;
217.根据巷道内作业的机器人的估计数量,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
218.可选的,装置500还包括:
219.优先级确定模块504,用于针对每一巷道,确定巷道对应的每一待分配任务的优先级;
220.目标巷道确定模块501在根据确定的机器人信息,从各待分配任务对应的巷道中选取一个巷道作为目标巷道时,具体用于:
221.根据当前巷道内作业的机器人的信息、巷道对应的每一待分配任务的优先级,从巷道中选取一个巷道作为目标巷道。
222.可选的,任务分配模块503具体用于:
223.根据目标巷道内各待分配任务的优先级、目标机器人当前位置,确定多种候选分配方案;
224.从多种候选分配方案中确定目标分配方案;
225.根据目标分配方案,将目标巷道对应的任务分配给目标机器人。
226.可选的,任务分配模块503在从多种候选分配方案中确定目标分配方案时,具体用于:
227.针对每一候选分配方案,确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线;
228.针对每一候选分配方案,根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定候选分配方案的评分;
229.根据每个候选分配方案的评分,确定目标分配方案。
230.可选的,任务分配模块503在确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线时,具体用于:
231.针对每一目标机器人,根据目标机器人与对应库位的距离,确定目标机器人到对应库位所用的第二估计时长;
232.根据当前巷道内作业的机器人的位置和作业状态,确定第二估计时长内巷道内作业的机器人的第二估计路线;
233.根据第二估计路线,确定第一估计路线,以避免第一估计路线与第二估计路线冲突。
234.可选的,任务分配模块503在根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线,确定候选分配方案的评分时,具体用于:
235.根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度所在的长度范围,确定每一目标机器人对应的第一估计路线的评分;
236.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定候选分配方案的评分。
237.可选的,任务分配模块503还用于:
238.根据每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线的长度,对第一估计路线进行排序;
239.根据第一估计路线的排序位次,确定对应的权重;
240.任务分配模块503在根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定候选分配方案的评分时,具体用于:
241.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定候选分配方案的评分。
242.可选的,每一货架上设置有至少一条垂直轨道和至少一条与所述垂直轨道相交的水平轨道,以供机器人沿所述货架垂直移动和水平移动;任务分配模块503还用于:
243.确定每一目标机器人到达对应库位的第一估计路线中垂直轨道与水平轨道之间切换的次数;
244.根据第一估计路线对应的切换次数,确定对应的权重;
245.任务分配模块503在根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分,确定候选分配方案的评分时,具体用于:
246.根据每一目标机器人对应的第一估计路线的评分、对应的权重,确定候选分配方案的评分。
247.可选的,任务分配模块503具体用于:
248.按照目标巷道内各待分配任务对应的库位与目标巷道的巷道口的距离从小到大的顺序,将目标巷道内各待分配任务分配给目标机器人。
249.本实施例的装置,可以用于执行上述任一实施例的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
250.图6为本公开一实施例提供的一种服务器的结构示意图,如图6所示,本公开的服务器600包括:存储器601、处理器602。
251.存储器601,用于存储程序指令。
252.处理器602,用于调用并执行存储器601中的程序指令,执行上述任一实施例的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
253.本公开还提供一种仓储系统,包括多个机器人和上述实施例中的服务器等。
254.本公开还提供一种计算机可读存储介质,存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现上述任一实施例的方法。
255.本公开还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。
256.本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
257.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术
方案的范围。
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