一种基于数字孪生的PTL仓储物流拣选方法、装置及系统与流程

本技术涉及数字孪生技术应用领域，特别地，涉及一种基于数字孪生的ptl仓储物流拣选方法、装置及系统。

背景技术：

1、在智能仓储的作业范围中，拣选作业是十分重要的一环，需要消耗大量的人力及物力。其中ptl(pick to light)即数字亮灯辅助拣选，也叫做电子标签辅助拣选，是一种基于商品品规(sku)管理的拣选方式，通常在货架的每个货位安装一个指示灯作为该货位的提示单元，并配合条码技术实现订单信息在系统中的交互，工作人员则根据指示灯进行拣选，其分拣过程分为三步：“看(灯)”、“拣(物)”、“按(完成)”。首先，工作人员根据灯光指示，确定需要拣选的商品数量。然后，在相应的拣货位上取出对应数量的商品。最后，工作人员完成拣货后，按下相应的按钮表示任务完成。

2、在传统的仓储管理中，企业在拣选作业上的投入占比较大，几乎接近仓库总体运营成本的一半，然而最后的实际效果却不是很理想，效率非常低下。随着技术的不断发展，ptl电子标签亮灯拣选方法及系统被普及开来，目前已经在各个行业的拣选方式中得到广泛的应用。

3、但这种拣选方法仍有不足之处：

4、1、虽然拣货人员可以根据货架货位上的指示灯进行操作，但对于不熟悉仓库环境的拣货人员来说，如何规划合理的拣货路径，快速到达拣货货位处，则是难点之一；

5、2、当拣货订单较多时，拣货员只依靠灯光指示进行拣货，在多人工作时存在易冲突、易拣货错误的情况。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本技术提供一种基于数字孪生的ptl仓储物流拣选方法、装置及系统，以解决现有技术中拣货无法快速到达拣货货位处以及多人工作时出现易冲突、易拣货错误的问题。

2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，提供一种基于数字孪生的ptl仓储物流拣选方法，所述方法包括：

4、构建仓储车间的数字孪生模型；

5、获取多个拣货任务，并基于所述拣货任务确定拣货数量或拣货重量，以及在所述数字孪生模型中确定拣货地点；

6、获取拣货人员的当前定位，基于所述数字孪生模型生成所述当前定位到目标拣货地点的行进路径，所述目标拣货地点为距离所述当前定位最近的目标拣货任务的拣货地点；

7、将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员，以便所述拣货人员根据行进路径前往目标拣货地点；

8、当检测到所述拣货人员到达目标拣货地点后，控制货架上的指示灯常亮或闪烁，以便所述拣货人员快速确定货架；

9、当所述货架上的货物为第一类货物时，在接收到货架上扫码装置扫描的货物达到所述货物数量时，判断完成拣货任务，所述第一类货物带有二维码或电子标签；当所述货架上的货物为第二类货物时，在接收到货架上货物下方的称重装置减少的重量达到所述货物重量时，判断完成拣货任务，所述第二类货物不带有二维码或电子标签且数量较多不易计数。

10、进一步地，所述构建仓储车间的数字孪生模型，包括：

11、根据车间土建工程图纸对车间建筑进行三维建模得到车间建筑模型；

12、根据事先设计好的方案图纸对车间各个设备进行模型构建设备模型；和/或，对于缺少图纸的设备，对其进行拍摄或者三维扫描，得到图像或点云数据，基于所述图像或点云数据得到三维建模的建筑模型；

13、将所述车间建筑模型和所述设备模型应用渲染软件进行原比例构建贴图渲染还原，以得到几何模型；

14、对于包含运动的设备模型在所述几何模型的基础上，从运动设备的受力变化以及设备的力学耦合特性的维度进行完善；

15、将完善后的模型导入预设软件中以对各运动设备的行为模型和规则模型进行设定以得到构建的数字论述模型，所述行为模型用于表示各运动设备在运行过程中的运动状态及运动动作；规则模型用于表示各运动设备的作业轨迹、约束条件和运动范围和专家知识。

16、进一步地，所述将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员，包括：

17、通过所述拣货人员佩戴的耳机将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员；

18、和/或，通过手持移动设备的显示屏将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员。

19、进一步地，还包括：

20、当通过手持移动设备的显示屏将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员时，接收所述拣货人员通过所述手持移动设备发送的报错信息和自身位置，所述报错信息用于表示所述行进路径中显示的出发位置与所述当前定位不一致；

21、基于所述数字孪生模型生成所述自身位置到所述目标拣货地点的第一行进路径；

22、将所述第一行进路径发送给所述拣货人员。

23、进一步地，还包括：

24、当通过手持移动设备的显示屏将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员时，接收所述拣货人员通过所述手持移动设备发送的报错信息和自身位置，所述报错信息用于表示所述行进路径中显示的出发位置与所述当前定位不一致；

25、基于所述数字孪生模型生成所述自身位置到第二目标拣货地点的第二行进路径，所述第二目标拣货地点为距离所述自身位置最近的第二目标拣货任务的拣货地点；

26、将所述第二目标拣货任务和所述第二行进路径发送给所述拣货人员。

27、进一步地，还包括：

28、当所述拣货人员完成拣货任务后，控制所述指示灯熄灭。

29、第二方面，提供所述装置包括：

30、模型构建模块，用于构建仓储车间的数字孪生模型；

31、地点确定模块，用于获取多个拣货任务，并基于所述拣货任务确定拣货数量或拣货重量，以及在所述数字孪生模型中确定拣货地点；

32、路径生成模块，用于获取拣货人员的当前定位，基于所述数字孪生模型生成所述当前定位到目标拣货地点的行进路径，所述目标拣货地点为距离所述当前定位最近的目标拣货任务的拣货地点；

33、任务分配模块，用于将所述目标拣货任务和所述行进路径发送给所述拣货人员，以便所述拣货人员根据行进路径前往目标拣货地点；

34、货架指引模块，用于当检测到所述拣货人员到达目标拣货地点后，控制货架上的指示灯常亮或闪烁，以便所述拣货人员快速确定货架；

35、完成判断模块，用于当所述货架上的货物为第一类货物时，在接收到货架上扫码装置扫描的货物达到所述货物数量时，判断完成拣货任务，所述第一类货物带有二维码或电子标签；当所述货架上的货物为第二类货物时，在接收到货架上货物下方的称重装置减少的重量达到所述货物重量时，判断完成拣货任务，所述第二类货物不带有二维码或电子标签且数量较多不易计数。

36、第三方面，提供一种基于数字孪生的ptl仓储物流拣选系统，包括：

37、至少一个处理器和至少一个存储器；

38、所述存储器存储有所述处理器的可执行指令；

39、所述处理器被配置为用于执行上述的基于数字孪生的ptl仓储物流拣选方法。

40、有益效果：

41、本技术方案提供一种基于数字孪生的ptl仓储物流拣选方法、装置及系统，首先构建仓储车间的数字孪生模型，然后在获取拣货任务后确定拣货地点，之后获取拣货人员的当前定位，根据当前定位分配最近的目标拣货任务，并生成行进路径。然后将目标拣货任务和行进路径发送给拣货人员，无论拣货人员是否熟悉车间，都可以根据行进路径快速前往拣货地点完成任务。而且由数字孪生模型分配任务，即使多人共同执行多个任务，也不会造成冲突。当拣货人员到达见拣货地点处时，货架的指示灯常亮或闪烁，以提醒拣货人员拣货任务所对应的货架，加快任务执行效率。本技术方案在传统ptl拣选方式的基础上，利用数字孪生模型进行任务分配和路径生成，在保证任务可以快速、准确执行的同时，不会引起冲突。