CN111605950A - 自驱动移动设备和仓库*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自驱动移动设备和仓库***，本说明书提供的自驱动移动设备中的暂存支架与对接机构既可对接也可解除对接，也就是说，暂存支架与设备本体是可分离设置的，因此，则控制模块可先控制自驱动移动设备抓取合适的暂存支架放置在设备本体与对接机构对接上，再控制自驱动移动设备抓取目标货物容器放置在暂存支架中。

Description

自驱动移动设备和仓库***

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及自驱动移动设备和仓库***。

背景技术

在仓储货到人拆零拣选自动化解决方案中，现有能解决立体空间利用的多层拣选方案主要是立体穿梭车和多层穿梭车方案。穿梭车方案对立体的货架轨道的精度要求高，对地面沉降指标和平整度指标也有较高要求，否则穿梭车会在轨道上卡住，因此建造成本非常高。并且，***故障后维修维护复杂，人员进入立体的货架轨道中也很危险。***故障后无法进行人工作业，或者在业务高峰期增加人工混合作业。

为了解决这个问题，市面上产生了一种基于自驱动移动设备形式、带有可存取货物容器(如，料箱)机构的柔性自动化解决方案。目前，诸如自动引导车(Automated GuidedVehicle，AGV)等自驱动移动设备已经广泛应用于仓储、物流等领域，用于实现对货物的自动化运输。

发明内容

一般的，用于拣选的自驱动移动设备包括升降机构、抓取机构、设备本体和暂存支架，该设备在拣选时，需要先通过设备本体行驶到库存支架(例如，货架)处，再通过升降机构将抓取机构提升到与库存支架上的货物容器持平的高度，并将货物容器抓取到暂存支架中，最后行驶到操作工位，由操作人员或者机械臂等自动化设备完成后续的操作步骤。

但是，在现有技术中，自驱动移动设备的暂存支架与设备本体是固定连接在一起的，也就是说，二者不可分离。自驱动移动设备将货物容器搬运至操作工位后，需要在操作工位上等待操作人员或机械臂完成所有操作后才能离开工位，这个过程需要耗费较长时间，使得自驱动移动设备的利用率非常低；另外，由于库存支架上的货物容器的类型、尺寸也各不相同，因此，如果自驱动移动设备的暂存支架不适合存放其所抓取的货物容器，则要么需要更换自驱动移动设备，要么可能会导致货物容器损坏。

本说明书实施例提供一种自驱动移动设备和仓库***，用以至少部分的解决现有技术中的问题。

本说明书实施例采用下述技术方案：

本说明书提供的一种自驱动移动设备，其特征在于，所述自驱动移动设备包括：设备本体、升降机构、抓取机构和对接机构；所述升降机构和所述对接机构固定在所述设备本体上，所述抓取机构支撑在所述升降机构上；其中：

所述对接机构用于与暂存支架对接和解除对接；

所述设备本体用于根据控制模块发送的指令自驱动地在工作区域行驶；

所述升降机构用于带动所述抓取机构上升或下降到待抓取的目标货物容器所在高度；

所述抓取机构用于执行以下操作中的至少一个：从库存支架上抓取所述目标货物容器，并将所述目标货物容器放置在与所述对接结构对接的所述暂存支架中；从与所述对接结构对接的所述暂存支架中抓取目标货物容器，并将所述目标货物容器放置在库存支架上。

本说明书提供的一种仓库***，其特征在于，所述***包括：控制模块以及至少一个自驱动移动设备，所述控制模块分别与所述至少一个自驱动移动无线通信；其中：

所述控制模块用于，根据分配到各操作工位的订单命中的货物以及各自驱动移动设备的状态，向各自驱动移动设备发送指令；

所述自驱动移动设备包括设备本体、升降机构、暂存支架和对接机构，所述对接机构用于与暂存支架对接和解除对接；所述设备本体根据所述指令自驱动地在工作区域行驶；所述升降机构用于带动所述抓取机构上升或下降到待抓取的目标货物容器所在高度；所述抓取机构用于执行以下操作中的至少一个：从库存支架上抓取所述目标货物容器，并将所述目标货物容器放置在与所述对接结构对接的所述暂存支架中；从与所述对接结构对接的所述暂存支架中抓取目标货物容器，并将所述目标货物容器放置在库存支架上。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

由于本说明书提供的自驱动移动设备中的暂存支架与对接机构既可对接也可解除对接，也就是说，暂存支架与设备本体是可分离设置的，因此，则控制模块可先控制自驱动移动设备抓取合适的暂存支架放置在设备本体与对接机构对接上，再控制自驱动移动设备抓取目标货物容器放置在暂存支架中。另外，控制模块也可以控制自驱动移动设备利用对接机构将暂存支架放在操作工位后离开，而不需要一直处于等待的状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本说明书实施例提供的自驱动移动设备结构示意图；

图2为本说明书实施例提供的另一种自驱动移动设备结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的仓库***示意图。

具体实施方式

为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

在本说明书实施例中，暂存支架与自驱动移动设备是可分离的，并不是固定在自驱动移动设备上，自驱动移动设备可根据工作情况选择与暂存支架分离(即解除对接)或选择保持与暂存支架对接。例如，当暂存支架不适合继续存放自驱动移动设备将要抓取的货物容器时，自驱动移动设备可自由、方便地更换行暂存支架。

如图1所示，图1为本说明书实施例提供的自驱动移动设备结构示意图，在图1中，搬运设备包括设备本体101、抓取机构102、升降机构103、对接机构(图1中未示出)和暂存支架104。升降机构103和对接机构固定在设备本体101上，抓取机构102支撑在升降机构103上，升降机构103用于带动抓取机构102上升或下降到待抓取的目标货物容器所在高度。抓取机构102的尺寸可根据抓取的货物容器的尺寸的不同而适应性地进行调节。抓取机构102可以为夹抱式机构，还可以为其他类型的机构。

暂存支架104可分离的设置在设备本体101上，用于存放目标货物容器。具体的，对接机构可与暂存支架104对接或解除对接。自驱动移动设备中还可包括用于与控制模块通信，并控制设备本体101、升降机构103、抓取机构102、对接机构执行相应动作的电子设备，该电子设备在图1中并未示出。

具体的，可由上述的电子设备接收控制中心发送的指令，并由该电子设备根据接收到的指令控制设备本体101在工作区域行驶(即，自驱动地行驶)，在设备本体101行驶到目标位置之后，电子设备则可根据该指令，控制升降机构103带动抓取机构102从库存支架上抓取目标货物容器，并将目标货物容器放置在与对接机构对接的暂存支架104中，或者，电子设备可根据该指令，控制升降机构103带动抓取机构102从与对接机构对接的暂存支架104中抓取目标货物容器，并将抓取的目标货物容器放置在库存支架上。

另外，在实际的拣选应用场景中，控制模块向自驱动移动设备发送的指令可以是指示自驱动移动设备从库存支架中取出某个货物容器的指令，也可以是指示自驱动移动设备将从库存支架中取出的货物容器搬运到操作工位的指令(以下称为第一拣选指令)。

当自驱动移动设备接收到的指令是从库存支架中取出某个货物容器的指令时，自驱动移动设备的电子设备则可根据该指令，控制设备本体行驶至仓库中指定库存支架的位置，并控制抓取机构抓取目标货物容器，再将抓取的目标货物放置在暂存支架中。

当自驱动移动设备接收到的指令是上述第一拣选指令时，自驱动移动设备的电子设备则可根据第一拣选指令中携带的操作工位的第二标识，行驶至该第二标识对应的操作工位的位置，并与正在对接的暂存支架解除对接，使解除对接后的暂存支架放置在该操作工位的位置，最后继续按照所述顺序执行下一指令。

需要说明的是，由于本说明书实施例中暂存支架104与设备本体101是可分离设置的，因此，自驱动移动设备在将从仓库中取出的货物容器放置在暂存支架中后，可直接将暂存支架放置在操作工位的位置，进而可不必等待操作工位上的工作人员完成拣选等操作，而是可以继续执行后续的指令，当操作工位上的工作人员完成操作后，可由该自驱动移动设备或其他自驱动移动设备再将该操作工位处的暂存支架取回，最后将取回的暂存支架中的货物容器放回仓库中的库存支架上。也就是说，在本说明书实施例中，控制模块可一次性向自驱动移动设备发送两个以上的指令，自驱动移动设备可确定这些指令的执行顺序，并依次执行这些指令。

如上所述，本说明书实施例中控制模块发送给自驱动移动设备的指令还可以是将操作工位处的暂存支架中的货物容器放回仓库的指令(以下称为第二拣选指令)。当自驱动移动设备接收到的指令是第二拣选指令时，则自驱动移动设备的电子设备根据所述第二拣选指令中携带的操作工位的第二标识，行驶至所述第二标识对应的操作工位的位置，将所述操作工位的位置上的暂存支架放置在所述自驱动移动设备上，并控制对接机构与暂存支架对接，然后继续按照所述顺序执行下一指令。

在本说明书实施例中，为了使自驱动移动设备尽量的自动化运行，减少人为的干预，本说明书实施例提供的自驱动移动设备还可包括取放机构(图1中未示出)，该取放机构用于自动的将设备本体101上的暂存支架104取下，或者，自动的将放置在指定位置的暂存支架抓起并放置在设备本体101上。

例如，在将仓库中的货物容器搬运至操作工位应用场景中，电子设备可根据第一拣选指令中携带的操作工位的第二标识，控制设备本体行驶至第二标识对应的操作工位的位置，并控制对接机构与暂存支架解除对接，再控制取放机构将设备本体上的暂存支架放置在该操作工位的位置。在将操作工位的货物容器搬运至仓库的应用场景中，电子设备可根据第二拣选指令中携带的操作工位的第二标识，控制设备本体行驶至第二标识对应的操作工位的位置，并控制取放机构将该操作工位的位置上的暂存支架放置在设备本体上，再控制对接机构与该暂存支架对接。

当然，自驱动移动设备除了可以是如上述图1所示的结构以外，还可以是包括两个设备本体，一个设备本体上固定设置升降机构和抓取机构，另一个设备本体上设置对接机构，即，该另一个设备本体上可分离的设置暂存支架，两个设备本体同步行驶，如图2所示。

图2为本说明书实施例提供的另一种自驱动移动设备结构示意图，在图2中，自驱动移动设备包括可同步行驶的设备本体1011和设备本体1012，设备本体1011上固定设置有抓取机构102和升降机构103，设备本体1012上可分离的设置有暂存支架103和对接机构(图2中未示出)。如图2所示的自驱动移动设备的控制逻辑和使用方法与上述图1所示的自驱动移动设备完全一致，这里就不再一一赘述。

在本说明书实施例中，可在自驱动移动设备行驶的工作区域中设置专门的用于放置不同类型暂存支架的位置，则控制模块可向自驱动移动设备发送用于将该自驱动移动设备上的暂存支架放置在该位置的指令(以下称为第三拣选指令)，或者，根据需要自驱动移动设备搬运的货物容器以及预设的各类型货物容器与各类型暂存支架的对应关系，向自驱动移动设备发送用于获取合适的暂存支架的指令(以下称为第四拣选指令)。

具体的，当自驱动移动设备的电子设备接收到第三拣选指令时，可根据第三拣选指令中携带的暂存支架的第一标识，控制设备本体行驶至用于放置该第一标识对应的暂存支架的位置，并控制对接机构与暂存支架解除对接，再控制取放机构将设备本体上的暂存支架放置在该位置。

当自驱动移动设备的电子设备接收到第四拣选指令时，可根据第四拣选指令中携带的暂存支架的第一标识，控制设备本体行驶至用于放置该第一标识对应的暂存支架的位置，并控制取放机构将放置在该位置的暂存支架放置在设备本体上，再控制对接机构与暂存支架对接。

基于上述的自驱动移动设备以及搬运方法，本说明书还提供了一种仓库***，如图3所示。

图3为本说明书实施例提供的仓库***示意图，包括控制模块301和至少一个自驱动移动设备302，控制模块301分别与每个自驱动移动设备302无线通信。如图3所示的仓库***可应用在上述设置了操作工位303、用于放置不同类型暂存支架的位置304以及库存支架305的工作区域中。

具体的，所述控制模块301可根据分配到各操作工位303的订单命中的货物以及各自驱动移动设备302的状态，向各自驱动移动设备302发送指令；

所述自驱动移动设备302包括设备本体、升降机构、暂存支架和对接机构，所述对接机构用于与暂存支架对接和解除对接；所述设备本体根据所述指令自驱动地在工作区域行驶；所述升降机构用于带动所述抓取机构上升或下降到待抓取的目标货物容器所在高度；所述抓取机构用于执行以下操作中的至少一个：从库存支架305上抓取所述目标货物容器，并将所述目标货物容器放置在与所述对接结构对接的所述暂存支架中；从与所述对接结构对接的所述暂存支架中抓取目标货物容器，并将所述目标货物容器放置在库存支架305上。

所述控制模块301可发送携带第一标识的指令，所述自驱动移动设备302在可根据所述指令中携带的第一标识，行驶至用于放置所述第一标识对应的暂存支架的位置304，并将所述自驱动移动设备302上的暂存支架放置在所述位置304；或者，所述自驱动移动设备302也可根据所述指令中携带的第一标识，行驶至用于放置所述第一标识对应的暂存支架的位置304，并将放置在所述位置304的暂存支架放置在所述自驱动移动设备302上。

所述控制模块301还可发送携带第二标识的指令，所述自驱动移动设备302可根据所述指令中携带的第二标识，行驶至所述第二标识对应的操作工位303的位置，并将所述自驱动移动设备302上的暂存支架放置在所述操作工位303的位置；或者，所述自驱动移动设备302可根据所述指令中携带的第二标识，行驶至所述第二标识对应的操作工位303的位置，并将所述操作工位303的位置上的暂存支架放置在所述自驱动移动设备302上。

所述自驱动移动设备302还可在将所述自驱动移动设备302上的暂存支架放置在所述操作工位303的位置之后，或者，将所述操作工位303的位置上的暂存支架放置在所述自驱动移动设备302上之后，继续根据所述控制模块301发送的指令行驶。

进一步的，上述***还可包括设置在操作工位303处的拣选终端(图3中并未示出)，控制模块301一方面可将所要分配的订单对应的待拣选货物的信息发送到拣选终端上进行显示，另一方面根据分配到各操作工位303的订单对应的待拣选货物以及各自驱动移动设备302的状态，向各自驱动移动设备302发送指令。

自驱动移动设备302将暂存支架放置在操作工位303的位置后，可继续执行下一个指令而不必等待拣选完成，操作工位303的工作人员完成操作后，可通过拣选终端向控制模块301上报已经拣选完成的订单，则控制模块301可向自驱动移动设备302(可以是将暂存支架放置在该操作工位303的自驱动移动设备，也可以是其他自驱动移动设备)发送第三拣选指令，使自驱动移动设备302将该操作工位303的暂存支架中的货物放回到仓库。

在实际应用场景中，可为库存支架上的每个储位设置唯一的储位标识，为每个货物容器也设置唯一的容器标识。可由控制模块维护储位标识与容器标识的对应关系，一个储位标识对应的容器标识即表示：该储位标识对应的储位上放置了该容器标识对应的货物容器。为了尽量提高搬运效率，可将热度较高的货物所在的货物容器放置在距离操作工位距离较短的库存支架上。

同样的，可为每个暂存支架也设置唯一的暂存支架标识，并由控制模块维护每个暂存支架标识对应的暂存支架的类型。

当控制模块调度自驱动移动设备时，可根据目标货物容器，调度自驱动移动设备抓取合适的暂存支架，并使自驱动移动设备行驶到该目标货物容器的位置，自驱动移动设备则调整升降机构的高度，使抓取机构将目标货物容器从库存支架上取出，并放置在暂存支架中，然后控制模块可继续调度自驱动移动设备行驶到下一个目标货物容器的位置继续抓取下一个目标货物容器。当满足一定条件时(如，暂存支架已经满载，或者，此时行驶至操作工位的距离最短)，控制模块则调度该自驱动移动设备行驶到操作工位，并使自驱动移动设备将暂存支架放置在操作工位上，以使工作人员完成拣选。然后，控制模块可确定此时距离该自驱动移动设备最近、且已经完成拣选操作的另一操作工位，并调度该自驱动移动设备行驶到确定出的该另一操作工位的位置，将放置在该另一操作工位的暂存支架放置在自驱动移动设备的设备本体上，最后调度自驱动移动设备返回仓库或者将此时放置在设备本体上的暂存支架搬运到下一个操作工位。

其中，上述过程中，工作人员完成拣选操作后，可通过拣选终端将放置在相应操作工位上的暂存支架对应的状态置为“已完成”状态，以使控制模块获知该操作工位的工作状态。

进一步的，本说明书实施例中，上述的库存支架305可包括两种，一种为固定在地面上的支架，另一种是可移动的支架。两种支架均可用于承载货物容器，但固定在地面上的支架本身不可被自驱动移动设备搬运，而可移动的支架本身也可被自驱动移动设备所搬运。则当库存支架为可移动的支架时，自驱动移动设备还可根据控制模块发送的指令，搬运该可移动的支架(连带着可移动的支架上承载的所有货物一起搬运)。

更进一步的，本说明书中所述的工作区域可以为多层结构。即，上述的库存支架可分布在多个楼层中，而操作工位则设置在至少一个楼层中。其中，可在每个楼层中均设置至少一个操作工位，也可仅在其中的一个楼层或几个楼层中设置操作工位。

基于上述的描述，本说明书提供的上述自驱动移动设备可以用在以下几个场景中：

场景一、仓库的库存支架上放置的货物容器均为统一类型，且所有的库存支架均为固定在地面上的支架。此时自驱动移动设备可无需更换暂存支架，也无需搬运库存支架。

场景二、仓库的库存支架上放置的货物容器均为统一类型，库存支架既包括固定在地面上的支架，也包括可移动的支架。此时，可移动的支架距操作工位的距离小于固定在地面上的支架距操作工位的距离。可将热度较高的货物放置在可移动的支架上。则自驱动移动设备无需更换暂存支架，既可搬运库存支架上的货物容器，也可直接搬运可移动的支架。

场景三、仓库的库存支架上放置了多种类型的货物容器，且所有的库存支架均为固定在地面上的支架。此时，自驱动移动设备需要根据所需搬运的货物容器，更换合适的暂存支架。

上述的几个场景既可以使用如图1所示的只包含一个设备本体的自驱动移动设备，也可以使用如图2所示的包含两个设备本体的自驱动移动设备，还可以使用具有自动变距功能的自驱动移动设备。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种库存货物的下架方法，其特征在于，所述下架方法由自驱动移动设备执行，所述自驱动移动设备包括：设备本体、升降机构、抓取机构和对接机构，所述升降结构和所述对接机构设置于所述设备本体上，所述抓取机构与所述升降机构连接；响应于下架指令，所述自驱动移动设备执行的下架方法包括：

自驱动移动设备通过所述对接机构与暂存支架对接，并搬运所述暂存支架行驶到指定的一个或多个库存支架的位置处，所述指定的一个或多个库存支架上放置有一个或多个容纳待下架货物的目标货物容器；

自驱动移动设备通过所述升降机构带动抓取机构上升或下架到所述目标货物容器所在高度，通过抓取机构从指定的库存支架中抓取出所述目标货物容器并放入所述暂存支架中；

自驱动移动设备搬运放置有一个或多个目标货物容器的暂存支架行驶到指定的操作工位的位置处，以便所述一个或多个目标货物容器中的货物被执行下架操作。

2.根据权利要求1所述的下架方法，其特征在于，所述方法还包括：

在行驶到指定的操作工位的位置处后，自驱动移动设备通过所述对接机构与所述暂存支架解除对接。

3.根据权利要求2所述的下架方法，其特征在于，所述方法还包括：

自驱动移动设备与所述暂存支架解除对接后继续执行下一个任务。

4.根据权利要求3所述的下架方法，其特征在于，所述自驱动移动设备与所述暂存支架解除对接后继续执行下一个任务包括：

自驱动移动设备行驶到指定的操作工位的位置处，通过对接机构与位于指定的操作工位且已完成操作的暂存支架对接，并搬运回库存支架区域或搬运到下一个操作工位。

5.根据权利要求1所述的下架方法，其特征在于，所述库存支架包括固定在地面上的支架，和/或，可移动的支架。

6.根据权利要求5所述的下架方法，其特征在于，所述移动的库存支架上的货物为热度高的货物。

7.根据权利要求5或6所述的下架方法，其特征在于，响应于下架指令，所述自驱动移动设备执行的下架方法还包括：

自驱动移动设备通过所述对接机构与指定的库存支架对接，搬运所述指定的库存支架行驶到指定的操作工位的位置处，再通过所述对接机构与所述库存支架解除对接，所述指定的库存支架上放置有一个或多个容纳待下架货物的目标货物容器。

8.一种库存货物的上架方法，其特征在于，所述上架方法由自驱动移动设备执行，所述自驱动移动设备包括：设备本体、升降机构、抓取机构和对接机构，所述升降结构和所述对接机构设置于所述设备本体上，所述抓取机构与所述升降机构连接；响应于上架指令，所述自驱动移动设备执行的上架方法包括：

自驱动移动设备通过所述对接机构与暂存支架对接，并搬运所述暂存支架行驶到指定的一个或多个库存支架的位置处，所述指定的一个或多个库存支架上放置有一个或多个容纳待上架货物的目标货物容器；

自驱动移动设备通过所述升降机构带动抓取机构上升或下架到所述目标货物容器所在高度，通过抓取机构从指定的库存支架中抓取出所述目标货物容器并放入所述暂存支架中；

自驱动移动设备搬运放置有一个或多个目标货物容器的暂存支架行驶到指定的操作工位的位置处，以便所述一个或多个目标货物容器中的货物被执行上架操作。

9.根据权利要求8所述的上架方法，其特征在于，所述方法还包括：

在行驶到指定的操作工位的位置处后，自驱动移动设备通过所述对接机构与所述暂存支架解除对接。

10.根据权利要求9所述的上架方法，其特征在于，所述方法还包括：

自驱动移动设备与所述暂存支架解除对接后继续执行下一个任务。

11.根据权利要求10所述的上架方法，其特征在于，所述自驱动移动设备与所述暂存支架解除对接后继续执行下一个任务包括：

自驱动移动设备行驶到指定的操作工位的位置处，通过对接机构与位于指定的操作工位且已完成操作的暂存支架对接，并搬运回库存支架区域或搬运到下一个操作工位。

12.根据权利要求8所述的上架方法，其特征在于，所述库存支架包括固定在地面上的支架，和/或，可移动的支架。

13.根据权利要求12所述的上架方法，其特征在于，所述移动的库存支架上的货物为热度高的货物。

14.根据权利要求12或13所述的上架方法，其特征在于，响应于上架指令，所述自驱动移动设备执行的上架方法还包括：

自驱动移动设备通过所述对接机构与指定的库存支架对接，搬运所述指定的库存支架行驶到指定的操作工位的位置处，再通过所述对接机构与所述库存支架解除对接，所述指定的库存支架上放置有一个或多个容纳待上架货物的目标货物容器。

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