货物自动拣选系统和货物自动拣选方法
【专利摘要】提供了货物自动拣选系统及其方法。货物自动拣选系统包括：搬运机器人；控制系统；多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器被配置为容纳一个或多个订单对应的货物；其中控制系统与搬运机器人进行无线通信，其中货物自动拣选过程包括：控制系统给搬运机器人分配订单任务；搬运机器人取得空置的订单货物容纳容器、搬运着订单货物容纳容器至订单对应货物所在的各个货物放置区取货、并将完成了货物拣选的订单货物容纳容器搬运至指定地点。本发明的货物自动拣选技术为订单到人方案，可使用原有货架；货到人模式可采用原有货架上进行整箱、整托盘存货，从而解决频繁上架问题；以及利用智能搬运机器人代替人工搬运，减小了拣货人员的劳动强度。
【专利说明】
货物自动拣选系统和货物自动拣选方法
技术领域
[0001]本发明总体地涉及物流仓储技术，更具体地涉及电商领域的货物自动拣选系统和货物自动拣选方法。
【背景技术】
[0002]电子商务和网络购物的迅猛发展，既给物流仓储行业带来了迅速崛起的契机，也给仓储物流行业带来前所未有的挑战。传统的仓储物流行业中，由人推着小车来将各个订单所需的商品捡出来，需要人走很多路程，劳动强度较高，且效率较低下。
[0003]如何提高分拣效率、减少从订单到交货的时间、减少劳动力负担一直是物流仓储行业亟待解决的重要问题。
[0004]在以往的机器人自动拣选系统中，货到人是一种较为常见的模式。所述货到人方式基于智能搬运机器人，机器人根据订单需要及库存信息，自动行驶至目标货架正下方并将目标货架抬起送到分拣站，分拣站配有显示屏等显示装置，该显示装置提示配货订单所需商品所在货位信息，分拣人员根据提示取下所需商品放到指定容器从而完成分拣任务，在分拣任务结束后机器人将货架送回指定位置。上述货到人方案全程无需人员走动，大幅提高了分拣效率、降低人员劳动强度。
【发明内容】
[0005]但货到人模式存在以下问题:首先必需使用定制货架，即适应于机器人的尺寸和载重能力等而设计的货架，从而保证机器人能行驶至货架下方并将整个货架托起;进而由此导致对于使用频率较高的商品，存在频繁上架等问题。
[0006]鉴于以上情况，做出了本发明。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种货物自动拣选系统，包括:搬运机器人;控制系统；多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器被配置为容纳一个或多个订单对应的货物;其中控制系统与搬运机器人进行无线通信，其中货物自动拣选过程包括:控制系统给搬运机器人分配订单任务;搬运机器人取得空置的订单货物容纳容器、搬运着订单货物容纳容器至订单对应货物所在的各个货物放置区取货、并将完成了货物拣选的订单货物容纳容器搬运至指定地点。
[0008]在一个示例中，在搬运机器人移动到具体货物放置区之前，控制系统将货物拣选指示信息发送给负责在该具体货物放置区进行拣选的员工或者机器人，以便员工或者机器人在搬运机器人到达具体货物放置区之前，预先进行货物拣选。
[0009]在一个示例中，货物自动拣选系统还可以包括:移动播种墙，每个移动播种墙具有标识，且能够放置一个或多个订单货物容纳容器。
[0010]在一个示例中，所述机器人具有自动托举功能，通过自动托举起放置了所述空置的订单货物容纳容器的移动播种墙来取得空置的订单货物容纳容器，以及在搬运机器人移动到具体货物放置区之前，控制系统将与订单对应的货物拣选指示信息发送给负责在该具体货物放置区进行拣选的员工，以便员工在搬运机器人到达具体货物放置区之前，预先进行货物拣选；以及在搬运机器人移动到具体货物放置区时，员工将与订单对应的预先拣选的货物放到该订单对应的订单货物容纳容器中。
[0011]在一个示例中，通过下述方式之一，控制系统建立移动播种墙、移动播种墙所载订单货物容纳容器和订单之间的对应关系:移动播种墙及其上每个货位贴有标签，通过扫码枪扫描播种墙标签及放有容器的货位标签，建立播种墙和有容器货位的对应信息，以及控制系统侧将订单与有容器货位的标签绑定，建立对应关系，由此建立了移动播种墙、有容器货位上的容器、订单之间的对应关系；或移动播种墙及放置其上的订单货物容纳容器均贴有标签，通过扫码枪扫描移动播种墙标签及放置其上的订单货物容纳容器标签，建立移动播种墙和订单货物容纳容器的对应信息，以及控制系统将订单与移动播种墙上的订单货物容纳容器的标签绑定，建立对应关系，由此建立了移动播种墙、订单货物容纳容器、订单之间的对应关系。
[0012]在一个示例的货物自动拣选系统中，移动播种墙为轮式移动播种墙。
[0013]在一个示例中，货物自动拣选系统还可以包括:播种墙，固定在搬运机器人上;所述搬运机器人取得空置的订单货物容纳容器包括:通过人工将空置的订单货物容纳容器放置在播种墙上。
[0014]在一个示例中，货物自动拣选过程可以包括:响应于接收到一个或多个订单任务，控制系统根据订单信息、调度策略和库存信息，指定一个或多个搬运机器人负责执行该订单任务，每个订单任务对应的货物被放置在一个或多个分开的货物放置区；搬运机器人移动至成箱准备区，从成箱准备区获得一个或多个订单货物容纳容器;载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，其中在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中，直至搬运机器人的每个订单货物容纳容器已经放满了与相应订单对应的全部货物或者搬运机器人收到了停止拣货的命令;以及搬运机器人将订单货物容纳容器移动并放置于指定位置。
[0015]在一个示例中，货物自动拣选系统还可以包括手持式或固定式显示装置，用于显示订单所需商品所在的位置信息和对应的订单货物容纳容器信息。
[0016]在一个示例中，显示装置可以为手持式显示装置，由拣货人员手持，拣货人员通过以该手持显示装置扫描机器人或机器人所承载物体上的扫描码来获得订单所需商品所在的位置信息和对应的订单货物容纳容器信息。
[0017]根据本发明的另一方面，提供了一种货物自动分拣方法，可以包括:响应于接收到一个或多个订单任务，控制系统指定一个或多个搬运机器人负责执行该订单任务，每个订单任务对应的货物被放置在一个或多个分开的货物放置区；搬运机器人移动至成箱准备区，从成箱准备区获得一个或多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器对应于一个或多个订单;载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，其中在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中，直至搬运机器人的每个订单货物容纳容器已经放满了与相应订单对应的全部货物或者搬运机器人收到了停止拣货的命令;以及搬运机器人将订单货物容纳容器移动并放置于指定位置。
[0018]在一个示例中，指定位置可以为打包位置，在该位置对订单货物容纳容器中的货物进行打包。
[0019]在一个示例中，搬运机器人移动至成箱准备区，从成箱准备区获得一个或多个订单货物容纳容器可以包括:搬运机器人直接搬运的对象为移动播种墙，移动播种墙上放置了所述一个或多个订单货物容纳容器。
[0020]在一个示例中，移动播种墙可以为轮式移动播种墙，适于被员工推动；以及在各个货物放置区，搬运机器人通过托举机构将轮式移动播种墙放下，由员工推动轮式移动播种墙，至具体货物放置货架拣选货物，放至轮式移动播种墙上对应的订单货物容纳容器中，然后将轮式移动播种墙推回至搬运机器人所在位置，搬运机器人通过托举机构将轮式移动播种墙举起放置于自身上。
[0021]根据一个示例性的货物自动分拣方法，在人工拣货的情况下，通过显示装置向拣货员工传达货物拣选指示信息。
[0022]根据一个示例性的货物自动分拣方法，所述显示装置采取下列形式之一:固定式显示装置，固定在搬运机器人停放轮式移动播种墙的位置附近;机器人携带的显示装置，配置在机器人或移动播种墙或者机器人上的其他物体上；以及手持式显示装置，由员工手持移动。
[0023]根据一个示例性的货物自动分拣方法，其中在搬运机器人移动到具体货物放置区之前，控制系统将货物拣选指示信息发送给负责拣选的员工或者机器人，以便员工或者机器人在搬运机器人到达具体货物放置区之前，预先进行货物拣选。
[0024]根据一个示例性的货物自动分拣方法，其中载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，其中在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中包括:搬运机器人在移动到确定货物放置区之后，顺次移动到该确定货物放置区中的与订单对应的各个货物所处的位置；以及由搬运机器人或者其它机器人自动地拣选到相应货物、并且放至对应的订单货物容纳容器中，或者由员工拣选到相应货物、并且放至对应的订单货物容纳容器中。
[0025]根据一个示例性的货物自动分拣方法，其中载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，其中在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中包括:载有订单货物容纳容器的搬运机器人移动至货物放置区并停下；员工在货架的巷道中移动，拣选与相应订单对应的、放置于货物放置区的货物，并走到搬运机器人处将其放至对应的订单货物容纳容器中。
[0026]根据本发明的另一方面，提供了一种货物自动拣选系统，包括:搬运机器人，具有提升机构，以及具有自主导航功能，搬运机器人能够行驶至移动播种墙下方，并利用提升机构将整个移动播种墙举起;控制系统，能够与搬运机器人以及负责拣货的工作人员进行通信;货架，配置为放置货物，供负责拣货的工作人员拣货;移动播种墙，每个移动播种墙具有标识，且能够放置一个或多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器被配置为容纳一个或多个订单对应的货物;其中货物自动拣选系统执行货物自动拣选过程，包括:获得订单任务步骤，响应于接收到一个或多个订单，控制系统指定一个或多个搬运机器人负责执行该订单任务，其中每个订单任务对应的货物被放置在一个或多个分开的货物放置区的货架上;获得订单货物容纳容器步骤，搬运机器人通过自主导航功能移动至成箱准备区，在成箱准备区处，搬运机器人通过提升机构将指定的移动播种墙举起并放置于自身之上，指定的移动播种墙上已经被放置了一个或多个订单货物容纳容器，每个容器对应于一个或多个订单，且后台控制系统建立了移动播种墙、移动播种墙所载容器、所处理订单之间的对应关系;货物各区拣选步骤，载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中；以及搬运步骤，搬运机器人将完成了货物拣选的订单货物容纳容器移动并放置于包裹投放区。
[0027]根据一个示例性的货物自动拣选系统，所述货物各区拣选步骤工作于预拣模式，在预拣模式下，在机器人搬运移动播种墙至指定货物放置区之前，控制系统将该移动播种墙对应的货物拣选指示信息传送给相应的拣货人员，以便拣货人员能够在机器人到达之前对货物进行预拣。
[0028]根据一个示例性的货物自动拣选系统，所述货物各区拣选步骤工作于非预拣模式，在非预拣模式下，工作流程包括:1)控制系统将订单分配至确定移动播种墙;ii)控制系统调度一台机器人搬运该移动播种墙至指定货物放置区的指定位置，并将移动播种墙卸下；iii )由分拣人员通过手持设备扫描移动播种墙的标识获取货物拣选指示信息，然后拖着移动播种墙进入货架巷道执行分拣任务，分拣人员在执行完分拣任务后将移动播种墙送至指定位置，并通过手持终端发送完成信息至后台控制系统；以及iv)控制系统指定机器人将该移动播种墙搬至下一指定位置。
[0029]根据本发明实施例的货物自动拣选系统和货物自动拣选方法，与现有的由机器人携带着载货货架到打包处的技术(称为货到人方案)相反，本发明实施例的技术方案(本文称之为订单到人方案)由被分配订单任务的机器人携带着空料箱到各个货物放置区进行拣货，完成订单任务，然后行驶至打包区域，具有以下优势:
[0030]1.订单到人方案对原有仓库改动较小，可使用原有货架，有效减小投资；
[0031]2.对于使用频率较高的商品，货到人模式可采用原有货架上进行整箱、整托盘存货，从而解决频繁上架问题，提高整个仓储的效率;以及
[0032]3.该系统及拣货方法利用智能搬运机器人代替人工搬运方式，大大减小了拣货人员的劳动强度。
[0033]此外，在本发明实施例的订单到人方案的货物自动拣选系统中，能够采用预拣货方式，即通过将订单信息预先传送给拣货人员，拣货人员可以在机器人到达货物放置区指定位置之前，就拣好货物，由此能够最大程度上减少机器人等待时间，大幅提高该系统的分拣效率。
[0034]此外，在本发明实施例的订单到人方案的货物自动拣选系统中，能够采用轮式移动播种墙，以及机器人可以具有自动托举功能，能够自动托举和自动放下移动播种墙，由分拣人员推着移动播种墙进行拣货且在拣货结束后将移动播种墙复位至指定地点，然后机器人托举移动播种墙继续执行任务，由此能够减小分拣人员的劳动强度。
【附图说明】
[0035]从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中:
[0036]图1示出了根据本发明一个实施例的货物自动拣选系统100的组成示意图。
[0037]图2示出了根据本发明优选实施例的货物自动拣选系统200的组成示意图。
[0038]图3示出了根据本发明实施例的货物自动拣选系统的货物自动拣选方法300的总体工作流程图。
[0039]图4示出了根据本发明实施例的货物自动拣选系统的工作场景和工作流程400示意图。
[0040]图5(a)示出了轮式播种墙的示意图，图5(b)示出了非轮式播种墙的示意图。
【具体实施方式】
[0041 ]为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0042]下面首先说明一下本发明实施例中涉及的一些术语的含义。
[0043]订单货物容纳容器，用于容纳订单货物的容器，后文中也简称之为料箱。
[0044]播种墙，用于放置订单货物容纳容器的货架。
[0045]移动播种墙，指移动货架，用于放置订单货物容纳容器。
[0046]轮式移动播种墙是指在播种墙支撑腿底部安装带有限动装置的脚轮。限动装置为某种类型的刹车，启动限动装置后可防止移动播种墙产生不必要的移动。
[0047]货物拣选指示信息是为了完成某个订单的全部货物或者部分货物的拣选所必需的信息，例如包括:对于某个订单，需要拣选哪些商品、每种商品需要拣几件、商品放置在哪个货架的哪个货位、这些货物所应该放置在哪个料箱等等。
[0048]下面结合附图给出本发明具体实施例的描述。
[0049]图1示出了根据本发明一个实施例的货物自动拣选系统100的组成示意图。货物自动拣选系统100包括:搬运机器人10;控制系统20;多个订单货物容纳容器30，每个订单货物容纳容器30被配置为容纳一个或多个订单对应的货物;其中控制系统20与搬运机器人10进行无线通信，其中搬运机器人被分配订单任务、取得空置的订单货物容纳容器、搬运着订单货物容纳容器至订单对应货物所在的各个货物放置区取货、并将完成了货物拣选的订单货物容纳容器搬运至指定地点。
[0050]控制系统20为在服务器上运行的、具有数据存储、信息处理能力的软件系统，可通过无线或有线与机器人、硬件输入系统、其它软件系统连接。控制系统20执行订单任务到机器人的分配、向工人传递信息(例如，机器人编号信息、订单信息、移动播种墙信息、料箱信息等等)、向机器人下达命令等控制。
[0051]搬运机器人10可以自身具有智能导航系统，在被告知了出发地和目的地时，能够自主规划路径以到达目的地。搬运机器人能够与控制系统进行通信，接受控制系统的订单分配命令、导航命令等等。
[0052]图2示出了根据本发明优选实施例的货物自动拣选系统200的组成示意图。
[0053]如图2所示，货物自动拣选系统200与货物自动拣选系统100的区别在于还包括移动播种墙40，每个移动播种墙具有标识，且能够放置一个或多个订单货物容纳容器30;以及搬运机器人10包括提升机构11，具有自动托举功能，通过自动托举起放置了所述空置的订单货物容纳容器30的移动播种墙40来承载空置的订单货物容纳容器。
[0054]在另一个示例中，搬运机器人不具有提升机构，此时在采用移动播种墙的情况下，采用人工方式将移动播种墙放置在搬运机器人上。
[0055]在另一个示例中，货物自动拣选系统包括固定在搬运机器人上的播种墙;所述搬运机器人取得空置的订单货物容纳容器包括:通过人工将空置的订单货物容纳容器放置在播种墙上。
[0056]在另一个示例中，货物自动拣选系统没有利用播种墙，此时采用人工方式将订单货物容纳容器直接放置在搬运机器人上。
[0057]下面结合流程图图3和工作示意图图4来说明根据本发明实施例的货物自动拣选系统的工作过程。
[0058]图3示出了根据本发明实施例的货物自动拣选系统的货物自动拣选方法300的总体工作流程图。
[0059]图4示出了根据本发明实施例的货物自动拣选系统的工作场景和工作流程400示意图。
[0060]如图3所示，在步骤S310中，搬运机器人接受订单任务。
[0061 ]具体地，例如，控制系统接收到订单后，根据订单信息、调度策略和库存信息，指定某一智能搬运机器人负责执行该订单任务。
[0062]根据订单情况，一个搬运机器人可以负责执行一个订单任务或者多个订单任务。例如如果一个订单中货物很多，则一个搬运机器人可能仅负责执行一个订单任务;反之，如果多个订单任务中的每个都需要货物不多，则一个搬运机器人可以负责多个订单任务。
[0063]在步骤S320中，搬运机器人移动至成箱准备区，获得料箱。
[0064]在一个优选示例中，搬运机器人并不直接承载料箱，而是承载播种墙，尤其是在需要多个料箱的情况下。实际工作中，例如由工人将料箱放置在播种墙的各个货位，最后将播种墙放置在搬运机器人上。
[0065]更优选地，搬运机器人具有提升机构，具有自动托举功能，可行驶至播种墙下方将整个移动播种墙举升一定的高度，进而将其搬运至指定位置。
[0066]更优选地，所述播种墙为移动播种墙，例如轮式播种墙。轮式播种墙是指在播种墙支撑腿底部安装带有限动装置的脚轮，从而非常易于被推动。非轮式播种墙指播种墙支撑腿底部直接接触地面无脚轮。图5(a)示出了轮式播种墙的示意图，图5(b)示出了非轮式播种墙的不意图。
[0067]下文中，将以搬运机器人的直接搬运对象是移动播种墙为例进行说明。
[0068]如图4所示，成箱准备区Dl中放置了多排移动播种墙410。
[0069]优选地，为了完成自动拣选任务，应该在控制系统、机器人和从事拣货的员工之间分享如下信息:哪个机器人负责哪些订单，每个订单与哪个移动播种墙上的哪个或哪些料箱相关联。
[0070]作为示例，具体地信息关联方式可以如下:首先，在成箱准备区，负责为机器人准备料箱的员工首先接收到来自控制系统的消息，被告知特定机器人Robotl将到此来接收料箱，并被分配了特定的订单Order I ,Order 2，…Order η;员工选择一个带有标签Wl的移动播种墙，将料箱BI，B2，...Βη放到了播种墙的货位SI，S2，…，Sn上。
[0071 ]作为一种建立信息关联关系的示例，员工通过扫码枪扫描播种墙标签及放有容器的货位标签，由此通过扫码枪将播种墙标签信息和放有容器的货位标签信息传送至控制系统，控制系统在服务器端将有容器货位和订单之间进行绑定，由此建立了移动播种墙标签、货位标签和订单号之间的对应关系。例如，建立了移动播种墙Wl、货位S1、订单Order I之间的关联关系;移动播种墙W2、货位S2、订单Orderf之间的关联关系，…，等等。
[0072]作为另一示例，在料箱也具有标签的情况下，此时员工通过扫码枪扫描播种墙标签、货位标签和料箱标签，实现货位标签和料箱标签之间的--对应，由此通过扫码枪将播种墙标签信息、料箱标签和货位标签信息传送至控制系统，控制系统将订单号与料箱标签和货位标签信息同时绑定，由此建立了移动播种墙标签、料箱标签、货位标签和订单号之间的对应关系。例如，建立了移动播种墙Wl、料箱B1、货位S1、订单Order I之间的关联关系;移动播种墙W2、料箱B2、货位S2、订单Order 2之间的关联关系，…，等等。
[0073]可选地，在料箱具有标签的情况下，也可以只将订单号与料箱标签绑定，而不管某个料箱放置在播种墙的哪个货位，从而关心的只是播种墙标签、料箱标签和订单号之间的对应关系。例如，建立了移动播种墙Wl、料箱B1、订单Order I之间的关联关系；移动播种墙W2、料箱B2、订单Order 2之间的关联关系，…，等等。
[0074]作为另一示例，基于打印纸质订单的方式来在料箱和订单之间建立对应关系。在此情况下，打印的订单具有标识，可通过扫码枪依次扫描订单和容器，以此建立容器和订单的对应关系。在具有纸质订单的情况下，在拣货区，拣货人员可以手持纸质订单去拣货，并且在完成拣货后将纸质订单继续留在料箱里。在打包区，打包人员可以基于纸质订单来核验货物并进行打包。
[0075]另外，有关标签可以为传统纸质标签，如条形码，也可以为电子标签，如射频标签RFID。移动播种墙的标签通常用纸质标签，容器的标签RFID，人员打包时可在打包台自动识另U，非常方便。
[0076]在下面的示例中，以每个料箱对应于一个订单的情况为例进行说明。不过，需要说明的是，本发明并不局限于此，可以每个订单对应于多个料箱;也可以一个料箱对应于多个订单，一个料箱对应于多个订单的方案尤其适合于多个订单对应于同样商品的情况。
[0077]回到图3，在步骤S320中，搬运机器人从成箱准备区获得料箱之后，将前进到订单拣货区(图4中的D2)，在订单拣货区，根据各个订单，基于规划的路径，搬运机器人在各个货物放置区(图4中的480)处停留，以完成拣货任务，这由图3中的步骤S330-S350完成。
[0078]这里，关于机器人行驶的路径，在机器人具有自主导航能力的情况下，可以是被告知起点、终点和各个途经点后，由机器人自己规划的；也可以是机器人接受控制系统的路径行驶命令而行驶的。
[0079]具体地，在步骤S330-S350，搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，开始人工或自动地拣货。
[0080]根据一个示例，拣货模式可以分为两种:预拣模式和非预拣模式。
[0081]在预拣模式下，在机器人到达某个货物放置区之前，负责该货物放置区拣货的员工就得到了相关订单信息，并提前开始拣货，从而能够事先准备好订单的货物，在机器人到达时直接将货物投放到订单对应的料箱中。通过预拣，能够减少搬运机器人在订单拣货区的等待时间，提高货物自动拣选系统的效率。
[0082]在非预拣模式下，员工在机器人达到货物放置区后，获得相关订单信息，然后再开始拣货。
[0083]下面分别给出预拣模式和非预拣模式的详细例子。
[0084]a)预拣模式:
[0085]在一个示例中，后台控制系统在将订单分配至某一移动播种墙时，同时将订单信息传送给对应的拣货人员；机器人搬运移动播种墙至指定位置前，分拣人员可对订单对应商品执行预拣工作，以此减少机器人和分拣人员相互等待的时间，提高分拣效率。
[0086]在一个示例中，拣货人员能够实时了解机器人目前所处的位置信息，例如机器人目前的位置状态和计划路径被实时地显示在拣货人员的手持显示装置上，从而拣货人员能够安排自己的拣货进度。
[0087]b)非预拣模式:
[0088]在一个示例中，此非预拣模式情况下，移动播种墙为带轮的移动播种墙。在非预拣模式下，在订单拣货区
[0089]i)控制系统的服务器调度机器人搬运该移动播种墙至指定地点，并将移动播种墙卸下；
[0090]ii)分拣人员通过手持显示设备(例如扫码枪)扫描移动播种墙的标签(ID)(例如条形码)获取相关订单信息，然后拖着移动播种墙进入货架巷道执行分拣任务，分拣人员在执行完分拣任务后将移动播种墙送回至指定地点，并通过手持终端发送完成信息至服务器，其中，关于获取相关订单信息的具体过程可以如下，例如手持设备扫描并获得移动播种墙ID后，将该ID信息及对应订单请求发送给服务器，服务器收到信息后会将该ID对应的订单信息传送给该手持设备；
[0091]iii)服务器指定机器人将该移动播种墙搬至下一指定位置。
[0092]在另一个示例中，在非预拣模式下，搬运机器人可以顺次移动到货架的货位处，然后由拣货人员拣取货位处的货位，放至对应料箱中。这可以进一步减少拣货人员搬着货物行走的行程，降低劳动强度。
[0093]在另一个示例中，尤其是在待拣选货物较少的情况下，拣选人员可以直接搬下机器人上的料箱，然后搬着料箱到相应货架的货位处去拣货。
[0094]为了形象便于理解，下面结合图4进一步说明示例性拣货过程。
[0095]如图4所示，搬运机器人从成箱准备区Dl获得空料箱后，沿着路径Rl行驶到了订单拣货区D2。在订单拣货区D2中，存在多个货架区480，图中显示为两排货架背对背放置，中间的巷道为通道，可供拣货人员通行。
[0096]如图4所示，载有移动播种墙420的搬运机器人在订单拣货区D2沿着路径R2行驶，在A处停下，此时拣货人员450已经利用集货小车440预先拣好了货物并等待在A处，这时拣货人员450可以将拣好的货物放入对应的料箱中。如前所述，之所以拣货人员能够预先拣货，是因为在此之前，拣货人员已经从控制系统获得了移动播种墙、料箱和订单号之间的对应信息，例如控制系统通过短消息、微信等方式将所述对应信息发送至拣货人员的手持电话，或者发送到拣货人员专用的手持显示设备上。在将拣好的货物投入料箱时，拣货人员可以通过观察机器人的编号和/或移动播种墙的标签和/或料箱的标签，或者以手持设备扫描相应的标签来获得对应订单信息，或者通过检查料箱内部携带的纸质订单来确保货物被放置在正确的机器人所承载的正确的料箱中。
[0097]关于搬运机器人停靠的特定位置，可以是控制系统指定的，例如优选为四个货物放置区480中间的区域、通道入口附近位置等，或则也可以是拣货人员指示的。
[0098]图4中还示出了拣货人员430推着集货小车440在货物放置区的巷道上行走并拣货的场景。
[0099]在一个货物放置区拣货完成后，拣货人员可以给出对应完成指示，该对应完成指示可以提供给搬运机器人，或者提供给控制系统。在提供给搬运机器人的情况下，例如拣货人员可以按下机器人上配置的完成指示按钮来给出已经在该货物放置区完成拣货的指示，或者在机器人上配置有可触摸显示屏，在上面点击指示在此货物放置区拣货完成的按钮，或者在机器人具有语音识别功能的情况下，可以给出语音指令。
[0100]如果此时，还没有完成所有所负责订单的拣货任务，则与前面所述的操作类似，机器人根据自主规划或者基于控制系统的命令，前进到下一货物放置区，停在指定位置，然后继续开始拣货。
[0101]如果此时，已经完成了所有所负责订单的拣货任务，则前进到步骤S340务。
[0102]在步骤S360中，搬运机器人将已拣货完毕的移动播种墙搬运到指定位置，例如包裹投放区D3，此时即完成了拣货任务。
[0103]在一个示例中，如图4所示意的，进入包裹投放区D3后，搬运机器人沿着路径R3排队到打包队列，然后工人460将料箱取下，放到传输线450上，传输线将满货的料箱送至打包位置打包。
[0104]在完成指派订单分拣任务后，搬运机器人可承载着空的移动播种墙470沿路径R4返回至成箱准备区Dl完成下一次任务;若无任务，机器人可返回至等待区域等待新任务或返回至充电区进行充电。
[0105]根据本发明实施例的货物自动拣选系统和货物自动拣选方法，与现有的由机器人携带着载货货架到打包处的技术(称为货到人方案)相比，本发明实施例的技术方案(本文称之为订单到人方案)由被分配订单任务的机器人携带着空料箱到各个货物放置区进行拣货，完成订单任务，然后行驶至打包区域，由此具有以下优势:
[0106]1.订单到人方案对原有仓库改动较小，可使用原有货架，有效减小投资；
[0107]2.对于使用频率较高的商品，货到人模式可采用原有货架上进行整箱、整托盘存货，从而解决频繁上架问题，提高整个仓储的效率；
[0108]3.该系统及拣货方法利用智能搬运机器人代替人工搬运方式，大大减小了拣货人员的劳动强度。
[0109]此外，根据一个示例，在本发明实施例的订单到人方案的货物自动拣选系统中，能够采用预拣货方式，即通过将订单信息预先传送给拣货人员，拣货人员可以在机器人到达货物放置区指定位置之前，就拣好货物，由此能够最大程度上减少机器人等待时间，大幅提高该系统的分拣效率。
[0110]此外，根据另一示例，可以采用轮式移动播种墙，以及机器人可以具有自动托举功能，能够自动托举和自动放下移动播种墙，由分拣人员推着移动播种墙进行拣货且在拣货结束后将移动播种墙复位至指定地点，然后机器人托举移动播种墙继续执行任务，由此能够减小分拣人员的劳动强度。
[0111]前面的描述仅给出了一些具体示例，不能作为本发明的限制。本领域技术人员可以根据需要进行一些改变、替换、组合、子组合、添加等。
[0112]例如，在前面的示例中，拣货人员手持显示装置，该显示装置提示配货订单所需商品所在位置信息和对应的料箱(和/或货位)信息等，这里商品所在位置信息可以包括所在货架的编号信息以及在货架上的具体位置信息。不过这仅为优选示例，替代地，机器人或移动播种墙或者机器人上的其他物体可以配有显示装置，上面显示订单所需商品所在货位信息和的料箱(和/或货位)信息。替代地，也可以在货架区适宜处安置固定的显示装置，例如放置在机器人停放轮式移动播种墙的位置的附近。
[0113]在前面的示例中，搬运机器人主要执行在各个区之间对移动播种墙的搬运动作，而并未执行具体地从货架上捡起货物并放入料箱的操作，这些操作是由人工完成的。不过，根据需要，如果搬运机器人具有更精准的视觉能力和精细的拾起放下动作能力，则也可以由搬运机器人自身来进行这些具体拣选操作;或者，可选地，可以由另一拣货机器人来进行这些从货架上捡起货物、移动到搬运机器人、放入对应料箱的操作。
[0114]在前面的示例中，采用了移动播种墙(便于移动的货架)，将料箱置于移动播种墙之上，然后将移动播种墙置于搬运机器人之上的形式。不过这仅为示例，根据需要也可以直接将料箱置于搬运机器人之上，例如在料箱本身比较庞大的情况下，也可以一个搬运机器人仅搬运一个料箱。
[0115]以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种货物自动拣选系统，包括: 搬运机器人； 控制系统； 多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器被配置为容纳一个或多个订单对应的货物； 其中控制系统与搬运机器人进行无线通信，其中 货物自动拣选过程包括:控制系统给搬运机器人分配订单任务;搬运机器人取得空置的订单货物容纳容器、搬运着订单货物容纳容器至订单对应货物所在的各个货物放置区取货、并将完成了货物拣选的订单货物容纳容器搬运至指定地点。2.根据权利要求1的货物自动拣选系统，其中在搬运机器人移动到具体货物放置区之前，控制系统将货物拣选指示信息发送给负责在该具体货物放置区进行拣选的员工或者第二机器人，以便员工或者第二机器人在搬运机器人到达具体货物放置区之前，预先进行货物拣选。3.根据权利要求1的货物自动拣选系统，还包括: 移动播种墙，每个移动播种墙具有标识，且能够放置一个或多个订单货物容纳容器。4.根据权利要求3的货物自动拣选系统，其中所述机器人具有提升机构，具有自动托举功能，通过自动托举起放置了所述空置的订单货物容纳容器的移动播种墙来承载空置的订单货物容纳容器，以及 在搬运机器人移动到具体货物放置区之前，控制系统将与订单对应的货物拣选指示信息发送给负责在该具体货物放置区进行拣选的员工，以便员工在搬运机器人到达具体货物放置区之前，预先进行货物拣选;以及 在搬运机器人移动到具体货物放置区时，员工将与订单对应的预先拣选的货物放到该订单对应的订单货物容纳容器中。5.根据权利要求3或4的货物自动拣选系统，通过下述方式之一，控制系统建立移动播种墙、移动播种墙所载订单货物容纳容器和订单之间的对应关系: 移动播种墙及其上每个货位贴有标签，通过扫码枪扫描播种墙标签及放有容器的货位标签，建立播种墙和有容器货位的对应信息，以及控制系统侧将订单与有容器货位的标签绑定，建立对应关系，由此建立了移动播种墙、有容器货位上的容器、订单之间的对应关系；或 移动播种墙及放置其上的订单货物容纳容器均贴有标签，通过扫码枪扫描移动播种墙标签及放置其上的订单货物容纳容器标签，建立移动播种墙和订单货物容纳容器的对应信息，以及控制系统将订单与移动播种墙上的订单货物容纳容器的标签绑定，建立对应关系，由此建立了移动播种墙、订单货物容纳容器、订单之间的对应关系。6.根据权利要求1的货物自动拣选系统，还包括: 播种墙，固定在搬运机器人上； 所述搬运机器人取得空置的订单货物容纳容器包括:通过人工将空置的订单货物容纳容器放置在播种墙上。7.一种货物自动分拣方法，包括: 响应于接收到一个或多个订单任务，控制系统指定一个或多个搬运机器人负责执行该订单任务，每个订单任务对应的货物被放置在一个或多个分开的货物放置区； 搬运机器人移动至成箱准备区，从成箱准备区获得一个或多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器对应于一个或多个订单； 载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，其中在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中，直至搬运机器人的每个订单货物容纳容器已经放满了与相应订单对应的全部货物或者搬运机器人收到了停止拣货的命令;以及 搬运机器人将订单货物容纳容器移动并放置于指定位置。8.一种货物自动拣选系统，包括: 搬运机器人，具有提升机构，以及具有自主导航功能，搬运机器人能够行驶至移动播种墙下方，并利用提升机构将整个移动播种墙举起； 控制系统，能够与搬运机器人以及负责拣货的工作人员进行通信； 货架，配置为放置货物，供负责拣货的工作人员拣货； 移动播种墙，每个移动播种墙具有标识，且能够放置一个或多个订单货物容纳容器，每个订单货物容纳容器被配置为容纳一个或多个订单对应的货物； 其中货物自动拣选系统执行货物自动拣选过程，包括: 获得订单任务步骤，响应于接收到一个或多个订单，控制系统指定一个或多个搬运机器人负责执行该订单任务，其中每个订单任务对应的货物被放置在一个或多个分开的货物放置区的货架上； 获得订单货物容纳容器步骤，搬运机器人通过自主导航功能移动至成箱准备区，在成箱准备区处，搬运机器人通过提升机构将指定的移动播种墙举起并放置于自身之上，指定的移动播种墙上已经被放置了一个或多个订单货物容纳容器，每个容器对应于一个或多个订单，且后台控制系统建立了移动播种墙、移动播种墙所载容器、所处理订单之间的对应关系;货物各区拣选步骤，载有订单货物容纳容器的搬运机器人顺次移动至各个货物放置区，在各个货物放置区，通过人工方式或者机器人自动拣选方式拣选与相应订单对应的、放置于所述货物放置区的货架上的货物，并将货物放置到对应的订单货物容纳容器中；以及搬运步骤，搬运机器人将完成了货物拣选的订单货物容纳容器移动并放置于包裹投放区。9.根据权利要求8的货物自动拣选系统，所述货物各区拣选步骤工作于预拣模式， 在预拣模式下，在机器人搬运移动播种墙至指定货物放置区之前，控制系统将该移动播种墙对应的货物拣选指示信息传送给相应的拣货人员，以便拣货人员可以在机器人到达之前对货物进行预拣。10.根据权利要求8的货物自动拣选系统，所述货物各区拣选步骤工作于非预拣模式， 在非预拣模式下，工作流程包括: i)控制系统将订单分配至确定移动播种墙； ii)控制系统调度一台机器人搬运该移动播种墙至指定货物放置区的指定位置，并将移动播种墙卸下； iii)由分拣人员通过手持设备扫描移动播种墙的标识获取货物 拣选指示信息，然后拖着移动播种墙进入货架巷道执行分拣任务，分拣人员在执行完分拣任务后将移动播种墙送至指定位置，并通过手持终端发送完成信息至后台控制系统；以及 iv)控制系统指定机器人将该移动播种墙搬至下一指定位置。
【文档编号】B65G1/137GK105858045SQ201610391346
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】靳忠祥, 李洪波, 郑勇
【申请人】北京极智嘉科技有限公司