本公開涉及物流倉儲，更具體地，涉及一種用于移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)的貨物存取方法、貨物存取裝置、電子設(shè)備、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)以及計算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著智能物流、智能倉儲的飛速發(fā)展，移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)作為廣泛應(yīng)用和發(fā)展的一類智能倉儲系統(tǒng)，在生產(chǎn)制造、電子商務(wù)等企業(yè)中得到了廣泛的使用。移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)由機(jī)器人搬運(yùn)貨架代替人工行走完成存儲與揀選工作，人工揀貨員僅需要在固定的工作臺完成貨物上架存儲與貨物揀貨取出的工作，移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)能在很大程度上降低人工成本，提高存取效率。

2、目前對于移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)的使用仍憑借經(jīng)驗規(guī)則，在系統(tǒng)的運(yùn)作層面需要進(jìn)行優(yōu)化，以提高系統(tǒng)的運(yùn)作效率，降低運(yùn)作成本。存儲與取貨是倉儲系統(tǒng)主要執(zhí)行的兩大任務(wù)，也是對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的主要環(huán)節(jié)。對于存儲與取貨而言，存儲任務(wù)根據(jù)供貨商的計劃執(zhí)行，是能夠提前確定的；而取貨需求是根據(jù)訂單需求進(jìn)行，一般是未知的。

3、在實(shí)現(xiàn)本公開構(gòu)思的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中至少存在如下問題：現(xiàn)有的貨物存取方案在實(shí)際使用中可能存在倉庫周轉(zhuǎn)率較低的現(xiàn)象，從而降低了貨物的存取速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開實(shí)施例提供了一種用于移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)的貨物存取方法、貨物存取裝置、電子設(shè)備、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)以及計算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、本公開實(shí)施例的一個方面提供了一種用于移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)的貨物存取方法，包括：

3、響應(yīng)于貨物存取指令，從數(shù)據(jù)庫中獲取第一時間段內(nèi)倉庫的存儲參數(shù)集，其中，上述存儲參數(shù)集包括多個工作臺、貨物存取任務(wù)信息、上述倉庫內(nèi)的多個存取區(qū)域，上述存取區(qū)域包括多個存儲貨架，一種貨物存儲于至少一個上述存取區(qū)域內(nèi)；

4、根據(jù)上述存儲參數(shù)集構(gòu)建貨物存取模型，其中，上述貨物存取模型包括區(qū)域預(yù)測模型和貨架預(yù)測模型；

5、對上述區(qū)域預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到第一預(yù)測結(jié)果，其中，上述第一預(yù)測結(jié)果表征上述移動機(jī)器人在執(zhí)行貨物存取任務(wù)時從初始存取區(qū)域中存取貨物，其中，上述初始存取區(qū)域為多個上述存取區(qū)域中的至少一個；

6、針對每個上述初始存取區(qū)域，對上述貨架預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到第二預(yù)測結(jié)果，其中，上述第二預(yù)測結(jié)果表征上述移動機(jī)器人在執(zhí)行貨物存取任務(wù)時從初始存取區(qū)域中的初始存儲貨架存取貨物；

7、根據(jù)上述第一預(yù)測結(jié)果和上述第二預(yù)測結(jié)果生成目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，其中，上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果包括至少一個目標(biāo)存取區(qū)域和與每個上述目標(biāo)存取區(qū)域?qū)?yīng)的至少一個目標(biāo)存儲貨架，上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果表征執(zhí)行第二時間段的貨物存取任務(wù)時上述移動機(jī)器人將至少一個目標(biāo)存儲貨架在與上述貨物存取任務(wù)對應(yīng)的工作臺與上述目標(biāo)存儲貨架的位置之間移動。

8、根據(jù)本公開的實(shí)施例，上述貨物存取任務(wù)信息包括多個存儲任務(wù)信息和多個取貨任務(wù)信息；

9、其中，上述針對每個上述初始存取區(qū)域，對上述貨架預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到第二預(yù)測結(jié)果，包括：

10、針對多個存儲任務(wù)信息和多個取貨任務(wù)信息中的任意一個任務(wù)信息，計算上述任務(wù)信息中的上述工作臺與任意一個上述初始存取區(qū)域之間的距離信息；

11、基于第一存取約束條件，根據(jù)與每個上述任務(wù)信息對應(yīng)的一個上述距離信息，生成一個第一子預(yù)測結(jié)果的行駛成本，其中，上述第一子預(yù)測結(jié)果對應(yīng)于每個任務(wù)信息的目標(biāo)存儲貨架，上述行駛成本表征多個上述移動機(jī)器人執(zhí)行上述貨物存取任務(wù)所移動的總距離；

12、將與多個上述行駛成本中的最小值對應(yīng)的第一子預(yù)測結(jié)果確定為上述第二預(yù)測結(jié)果。

13、根據(jù)本公開的實(shí)施例，針對每個初始存取區(qū)域，上述行駛成本中的最小值如公式(1)所示

14、

15、其中，t為第一時間段內(nèi)每個時期的索引，表示所有時期的集合，即第一時間段；i為工作臺的索引，為所有工作臺的集合；j為初始存儲貨架的索引，為初始存儲貨架的集合；m為存取區(qū)域的索引，為存取區(qū)域的集合；0-1決策變量表示在第t個時期，為完成存貨任務(wù)，初始存儲貨架j從存取區(qū)域m移動到工作臺i，或從工作臺i返回到存取區(qū)域m，否則0-1決策變量表示在第t個時期，為完成取貨任務(wù)，初始存儲貨架j從存取區(qū)域m移動到工作臺i，或從工作臺i返回到存取區(qū)域m，否則rim表示工作臺i到存取區(qū)域m的距離信息。

16、根據(jù)本公開的實(shí)施例，上述第一存取約束條件如公式(2)～公式(14)所示：

17、

18、

19、

20、

21、

22、

23、

24、

25、

26、

27、

28、

29、

30、其中，n為貨物的索引，為貨物的集合；和為第一預(yù)測結(jié)果，連續(xù)變量表示在第t時期，經(jīng)過工作臺i存儲到初始存儲貨架j上貨物n的數(shù)量；公式(2)表示在所述區(qū)域內(nèi)，所有到達(dá)的貨物都要被存放到初始存儲貨架上；連續(xù)變量表示在第t時期，經(jīng)過工作臺i從初始存儲貨架j上取出的貨物n的數(shù)量；公式(3)表示從初始存取區(qū)域m取出的產(chǎn)品為從該區(qū)域所有貨架上取出的產(chǎn)品總和；連續(xù)變量表示在第t時期，初始存儲貨架j上貨物n的數(shù)量；公式(4)表示在t+1時期開始時，初始存儲貨架j的庫存數(shù)量為t時期的貨物n的庫存數(shù)量加上存入的該貨物數(shù)量再減去取出的該貨物數(shù)量；sn表示貨物n的單位規(guī)格，sj表示初始存儲貨架j的單位容量；公式(5)表示初始存儲貨架j上的存貨不超過初始存儲貨架j的容量；公式(6)和公式(7)表示在任意一個t時期，如果有貨物需要存放在初始存儲貨架j上，初始存儲貨架j必須有移動，其中為預(yù)設(shè)數(shù)值；公式(8)表示在任意一個時期，一個初始存儲貨架只能在該初始區(qū)域和一個工作臺之間移動；公式(9)和公式(10)表示在t時期，如果有貨物需要從初始存儲貨架j上取出，初始貨架j必須移動；公式(11)表示在t時期，初始存儲貨架j只能在該初始區(qū)域和一個工作臺之間移動。

31、根據(jù)本公開的實(shí)施例，上述貨物存取任務(wù)信息包括多個存儲任務(wù)信息和多個取貨任務(wù)信息；

32、其中，上述對上述區(qū)域預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到第一預(yù)測結(jié)果，包括：

33、針對多個存儲任務(wù)信息和多個取貨任務(wù)信息中的任意一個任務(wù)信息，計算與上述任務(wù)信息中的上述工作臺與任意一個上述初始存取區(qū)域之間的成本信息；

34、基于第二存取約束條件，根據(jù)與每個上述任務(wù)信息對應(yīng)的一個上述成本信息，生成一個第二子預(yù)測結(jié)果的總成本，其中，上述第二子預(yù)測結(jié)果包括對應(yīng)于每個任務(wù)信息的初始存取區(qū)域，上述總成本表征多個上述移動機(jī)器人執(zhí)行上述貨物存取任務(wù)信息所消耗的成本；

35、將與多個上述總成本中的最小值對應(yīng)的第二子預(yù)測結(jié)果確定為上述第一預(yù)測結(jié)果。

36、根據(jù)本公開的實(shí)施例，上述總成本如公式(15)所示：

37、

38、其中，t為第一時間段內(nèi)每個時期的索引，表示所有時期的集合，即第一時間段；i為工作臺的索引，為所有工作臺的集合；j為初始存儲貨架的索引，為初始存儲貨架的集合；m為存取區(qū)域的索引，為存取區(qū)域的集合；rim表示工作臺i到存取區(qū)域m的距離信息；連續(xù)變量表示在第t時期，經(jīng)過工作臺i存儲到存取區(qū)域m的貨物n的數(shù)量，表示在第t時期，經(jīng)過工作臺i從存取區(qū)域m取出的貨物n的數(shù)量。

39、根據(jù)本公開的實(shí)施例，上述第二存取約束條件如公式(16)～公式(20)所示：

40、

41、

42、

43、

44、

45、其中，表示在t時期經(jīng)過工作臺i對貨物n的數(shù)量需求，表示在第t時期，存取區(qū)域m內(nèi)貨物n的庫存數(shù)量；s表示初始存儲貨架的容量；公式(16)表示所有到達(dá)的貨物都要被存放在存取區(qū)域內(nèi)；公式(17)表示所有訂單的貨物需求都要從存取區(qū)域中取出；公式(18)表示在t+1時期開始時，存取區(qū)域m的貨物庫存數(shù)量為t時期的貨物n的庫存數(shù)量加上存入的該貨物數(shù)量再減去取出的貨物數(shù)量；公式(19)表示存儲的產(chǎn)品不能超過存取區(qū)域m的容量。

46、根據(jù)本公開的實(shí)施例，貨物存取方法還包括：

47、基于上述第二時間段的實(shí)際貨物存取任務(wù)對上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的目標(biāo)預(yù)測結(jié)果。

48、根據(jù)本公開的實(shí)施例，上述基于上述第二時間段的實(shí)際貨物存取任務(wù)對上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，包括：

49、在上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果中至少一個目標(biāo)存儲貨架中貨物的數(shù)量不滿足上述實(shí)際貨物存取任務(wù)的貨物需求的情況下，在上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果中添加關(guān)聯(lián)的存儲貨架，得到上述調(diào)整后的目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，其中，上述關(guān)聯(lián)的存儲貨架與上述目標(biāo)存儲貨架位于同一個上述目標(biāo)存取區(qū)域；

50、在上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果中上述存取區(qū)域中的所有目標(biāo)存儲貨架中貨物的數(shù)量不滿足上述實(shí)際貨物存取任務(wù)的貨物需求的情況下，在上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果中添加關(guān)聯(lián)的存取區(qū)域，得到上述調(diào)整后的目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，其中，上述關(guān)聯(lián)的存儲區(qū)域與上述目標(biāo)存儲區(qū)域存儲的貨物相同。

51、本公開實(shí)施例的另一個方面提供了一種用于移動機(jī)器人倉儲系統(tǒng)的貨物存取裝置，包括：

52、獲取模塊，用于響應(yīng)于貨物存取指令，從數(shù)據(jù)庫中獲取第一時間段內(nèi)倉庫的存儲參數(shù)集，其中，上述存儲參數(shù)集包括多個工作臺、貨物存取任務(wù)信息、上述倉庫內(nèi)的多個存取區(qū)域，上述存取區(qū)域包括多個存儲貨架，一種貨物存儲于至少一個上述存取區(qū)域內(nèi)；

53、構(gòu)建模塊，用于根據(jù)上述存儲參數(shù)集構(gòu)建貨物存取模型，其中，上述貨物存取模型包括區(qū)域預(yù)測模型和貨架預(yù)測模型；

54、第一預(yù)測模塊，用于對上述區(qū)域預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到第一預(yù)測結(jié)果，其中，上述第一預(yù)測結(jié)果表征上述移動機(jī)器人在執(zhí)行貨物存取任務(wù)時從初始存取區(qū)域中存取貨物，其中，上述初始存取區(qū)域為多個上述存取區(qū)域中的至少一個；

55、第二預(yù)測模塊，用于針對每個上述初始存取區(qū)域，對上述貨架預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到第二預(yù)測結(jié)果，其中，上述第二預(yù)測結(jié)果表征上述移動機(jī)器人在執(zhí)行貨物存取任務(wù)時從初始存取區(qū)域中的初始存儲貨架存取貨物；

56、生成模塊，用于根據(jù)上述第一預(yù)測結(jié)果和上述第二預(yù)測結(jié)果生成目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，其中，上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果包括至少一個目標(biāo)存取區(qū)域和與每個上述目標(biāo)存取區(qū)域?qū)?yīng)的至少一個目標(biāo)存儲貨架，上述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果表征執(zhí)行第二時間段的貨物存取任務(wù)時上述移動機(jī)器人將至少一個目標(biāo)存儲貨架在與上述貨物存取任務(wù)對應(yīng)的工作臺與上述目標(biāo)存儲貨架的位置之間移動。

57、本公開實(shí)施例的另一個方面提供了一種電子設(shè)備，包括：一個或多個處理器；存儲器，用于存儲一個或多個程序，其中，當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行時，使得所述一個或多個處理器實(shí)現(xiàn)如上所述的方法。

58、本公開實(shí)施例的另一個方面提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)可執(zhí)行指令，所述指令在被執(zhí)行時用于實(shí)現(xiàn)如上所述的方法。

59、本公開實(shí)施例的另一個方面提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)可執(zhí)行指令，所述指令在被執(zhí)行時用于實(shí)現(xiàn)如上所述的方法。

60、根據(jù)本公開的實(shí)施例，通過根據(jù)第一時間段內(nèi)倉庫的存儲參數(shù)集構(gòu)建貨物存取模型，對區(qū)域預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到表征存儲貨架進(jìn)行存取時在倉庫中的初始存取區(qū)域的第一預(yù)測結(jié)果，對貨架預(yù)測模型進(jìn)行求解，得到表征執(zhí)行貨物存取任務(wù)信息時目標(biāo)存儲貨架在工作臺與目標(biāo)存儲貨架的位置之間移動的第二預(yù)測結(jié)果，由于在預(yù)測的過程中考慮了所有的存儲參數(shù)集中所有的工作臺、貨物存儲任務(wù)以及存儲貨架，并將貨物存取任務(wù)分割為兩個階段以確定目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，從而基于目標(biāo)預(yù)測結(jié)果執(zhí)行貨物存取任務(wù)時能夠有效規(guī)劃倉庫內(nèi)存儲貨架的周轉(zhuǎn)效率和提高貨物的存取速度。