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一种码垛入库的方法和装置
| 专利名称： | 一种码垛入库的方法和装置 |
| 摘要： | 本发明公开了一种码垛入库的方法和装置，包括计算第一不同摆放方式下的横排摆放物品数量m和纵排摆放物品数量n；计算第二不同摆放方式下的横排数量h和纵排数量v，第二不同摆放方式是第一不同摆放方式的子集；根据所计算的m、n、h、v确定每层摆放布局；生成最终摆放布局，其中第一不同摆放方式包括物品沿容器长度方向摆放的长边摆放和物品沿容器宽度方向摆放的宽边摆放两者，以及取决于m和n的计算结果，第二不同摆放方式包括仅长边摆放、仅宽边摆放、或长边摆放和宽边摆放两者。该实施方式提高了空间利用率、增强了稳定性，能直接使用机械臂的整排取放，减少机械臂的拿取次数，提高入库码垛效率。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 天津;12 |
| 申请人： | 天津京东深拓机器人科技有限公司 |
| 发明人： | 魏豫;郎元辉;朱恒斌 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2018-08-28T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-10-25T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201810988671.1 |
| 公开号： | CN110371561A |
| 代理机构： | 中原信达知识产权代理有限责任公司 |
| 代理人： | 张一军;张效荣 |
| 分类号： | B65G1/137(2006.01);B;B65;B65G;B65G1 |
| 申请人地址： | 300457 天津市滨海新区天津经济技术开发区第四大街10号二期一层 |
| 主权项： | 1.一种码垛入库的方法，其特征在于，包括： 计算第一不同摆放方式下的横排摆放物品数量m和纵排摆放物品数量n； 计算第二不同摆放方式下的横排数量h和纵排数量v，第二不同摆放方式是所述第一不同摆放方式的子集； 根据所计算的m、n、h、v确定每层摆放布局； 生成最终摆放布局，其中 摆放物品是长度为a、宽度为b的物品， 容器是长度为W、宽度为L的托盘， 所述第一不同摆放方式包括物品沿容器长度方向摆放的长边摆放和物品沿容器宽度方向摆放的宽边摆放两者，以及 取决于m和n的计算结果，所述第二不同摆放方式包括仅长边摆放、仅宽边摆放、或长边摆放和宽边摆放两者。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，长边摆放方式下的横排可摆放物品数量mr和纵排可摆放物品数量nr分别为mr＝L/a，nr＝L/b。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，宽边摆放方式下的横排可摆放物品数量mc和纵排可摆放物品数量nc分别为mc＝W/b，nc＝W/a。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算第一不同摆放方式下的横排摆放物品数量m和纵排摆放物品数量n包括将用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与预定阈值MAX比较的步骤： 计算用于长边摆放的长度差比 计算用于宽边摆放的长度差比 比较用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与所述预定阈值MAX。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，比较用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与所述预定阈值MAX包括： 如果diffr≤MAX＜diffc，选择长边摆放的摆放方式，并且第二不同摆放方式仅包括长边摆放方式。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，比较用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与所述预定阈值MAX包括： 如果diffc≤MAX＜diffr，选择宽边摆放的摆放方式，并且第二不同摆放方式仅包括宽边摆放方式。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，比较用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与所述预定阈值MAX包括： 如果MAX＜diffc≤diffr，或者如果MAX＜diffr≤diffc，则更新长边摆放方式和宽边摆放方式下的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量，之后使用所更新的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量，重复将用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与预定阈值MAX比较的所述步骤。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，长边摆放方式下的所更新的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量是通过在以下约束条件下求解目标函数max(m+n)而获得的： 约束条件： 2≤m≤mr 2≤n≤nr。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，宽边摆放方式下的所更新的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量是通过在以下约束条件下求解目标函数max(m+n)而获得的： 约束条件： 2≤m≤mc 2≤n≤nc。 10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，比较用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与所述预定阈值MAX包括： 如果diffr≤diffc≤MAX或者diffc≤diffr≤MAX，则第二不同摆放方式包括长边摆放方式和宽边摆放方式。 11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，MAX是0.5。 12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，计算第二不同摆放方式下的横排数量h和纵排数量v包括： 如果第二不同摆放方式中包括长边摆放方式，在以下约束条件下求解目标函数max(mr*h+nr*v)以获得h、v： 约束条件： h*b+v*a≤W h≥1 v≥1 如果第二不同摆放方式中包括宽边摆放方式，在以下约束条件下求解目标函数max(mc*h+nc*v)以获得h、v： 约束条件： h*a+v*b≤L h≥1 v≥1。 13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定每层摆放布局包括： 如果第二不同摆放方式包括长边摆放方式或宽边摆放方式中的一个，则摆放方式为所包括的摆放方式，所述每层摆放布局是在所述摆放方式下所获得的具有h个横排和v个纵排的摆放布局。 14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定每层摆放布局包括： 如果第二不同摆放方式包括长边摆放方式和宽边摆放方式，则通过以下步骤确定摆放方式： 首先，选择可摆放总数多的方式； 如果可摆放总数相同，选择摆放长度差比小的方式； 如果摆放长度差比相同，选择长边摆放方式， 其中，所述每层摆放布局是所选择的摆放方式下所获得的具有h个横排和v个纵排的摆放布局。 15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述可摆放总数为q×lh，其中q为每层摆放物品数量q＝m*h+n*v，lh为层数H为托盘高度上限。 16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成最终摆放布局包括：生成低层横纵排列表，然后根据低层表生成上层表。 17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，生成低层横纵排列表然后根据低层表生成上层表包括：以托盘左上角为原点，对于低层，先生成横排再生成纵排，对于上层，先生成纵排再生成横排。 18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成最终摆放布局包括在生成最终摆放布局之前进行从整体向中间靠拢的布局微调。 19.一种码垛入库的装置，其特征在于，包括： 计算单元，用于： 计算第一不同摆放方式下的横排摆放物品数量m和纵排摆放物品数量n； 计算第二不同摆放方式下的横排数量h和纵排数量v，第二不同摆放方式是所述第一不同摆放方式的子集； 布局确定单元，用于根据所计算的m、n、h、v确定每层摆放布局；以及 布局生成单元，用于生成最终摆放布局，其中 摆放物品是长度为a、宽度为b的物品， 容器是长度为W、宽度为L的托盘， 所述第一不同摆放方式包括物品沿容器长度方向摆放的长边摆放和物品沿容器宽度方向摆放的宽边摆放两者，以及 取决于m和n的计算结果，所述第二不同摆放方式包括仅长边摆放、仅宽边摆放、或长边摆放和宽边摆放两者。 20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，长边摆放方式下的横排可摆放物品数量mr和纵排可摆放物品数量nr分别为mr＝L/a，nr＝L/b。 21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，宽边摆放方式下的横排可摆放物品数量mc和纵排可摆放物品数量nc分别为mc＝W/b，nc＝W/a。 22.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述计算单元还用于： 将用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与预定阈值MAX比较的步骤： 计算用于长边摆放的长度差比 计算用于宽边摆放的长度差比 比较用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与所述预定阈值MAX。 23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述计算单元进一步用于： 在diffr≤MAX＜diffc时，选择长边摆放的摆放方式，并且第二不同摆放方式仅包括长边摆放方式。 24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述计算单元进一步用于： 在diffc≤MAX＜diffr时，选择宽边摆放的摆放方式，并且第二不同摆放方式仅包括宽边摆放方式。 25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述计算单元进一步用于： 在MAX＜diffc≤diffr，或者MAX＜diffr≤diffc时，更新长边摆放方式和宽边摆放方式下的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量，之后使用所更新的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量，重复将用于长边摆放的长度差比、用于宽边摆放的长度差比与预定阈值MAX进行比较。 26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，长边摆放方式下的所更新的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量是通过在以下约束条件下求解目标函数max(m+n)而获得的： 约束条件： 2≤m≤mr 2≤n≤nr。 27.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，宽边摆放方式下的所更新的横排可摆放物品数量和纵排可摆放物品数量是通过在以下约束条件下求解目标函数max(m+n)而获得的： 约束条件： 2≤m≤mc 2≤n≤nc。 28.根据权利要求25所述的装置，所述计算单元进一步用于： 在diffr≤diffc≤MAX或者diffc≤diffr≤MAX时，第二不同摆放方式包括长边摆放方式和宽边摆放方式。 29.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，MAX是0.5。 30.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述计算单元进一步用于： 在第二不同摆放方式中包括长边摆放方式时，在以下约束条件下求解目标函数max(mr*h+nr*v)以获得h、v： 约束条件： h*b+v*a≤W h≥1 v≥1 在第二不同摆放方式中包括宽边摆放方式时，在以下约束条件下求解目标函数max(mc*h+nc*v)以获得h、v： 约束条件： h*a+v*b≤L h≥1 v≥1。 31.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述布局确定单元还用于： 在第二不同摆放方式包括长边摆放方式或宽边摆放方式中的一个时，摆放方式为所包括的摆放方式，所述每层摆放布局是在所述摆放方式下具有h个横排和v个纵排的摆放布局。 32.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述布局确定单元还用于： 在所述第二不同摆放方式包括长边摆放方式和宽边摆放方式两者时，通过以下步骤选择摆放方式： 选择可摆放总数多的方式； 如果可摆放总数相同，选择摆放长度差比小的方式；以及 如果摆放长度差比相同，选择长边摆放方式， 其中，所述每层摆放布局是所选择的摆放方式下具有h个横排和v个纵排的摆放布局。 33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述可摆放总数为q×lh，其中q为每层摆放物品数量q＝m*h+n*v，lh为层数H为托盘高度上限。 34.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述布局生成单元还用于：生成低层横纵排列表，然后根据低层表生成上层表。 35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述布局生成单元进一步用于：以托盘左上角为原点，对于低层，先生成横排再生成纵排，对于上层，先生成纵排再生成横排。 36.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括布局调整单元，用于在生成最终摆放布局之前进行从整体向中间靠拢的布局微调。 37.一种码垛入库的电子设备，其特征在于，包括： 一个或多个处理器； 存储装置，用于存储一个或多个程序， 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-18中任一所述的方法。 38.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-18中任一所述的方法。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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