CN111369055B - 货品容器的位置确定方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种货品容器的位置确定方法、装置和电子设备，首先基于收到的货品订单确定待处理的目标货品容器；根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；该约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求；根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。通过上述方式确定的货品容器的放置位置，可以使机器人在将货品容器运送至站点的总体距离较短，从整体上减少了机器人搬运目标货品容器的路程，从而提高了订单生产效率。

Description

货品容器的位置确定方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，尤其是涉及一种货品容器的位置确定方法、装置和电子设备。

背景技术

堆叠式立体仓储是一种高密度存储方式。仓储系统中，货品存储区域通常包括多个堆塔，每个堆塔由多层位置组成，每层位置放置一个盛放货品的容器，如料箱，每个料箱中盛放有一种或多种货品。

在订单生产过程中，如果订单需要某个货品，机器人将盛放该货品的料箱从货品存储区域搬运至拣选站点，工作人员将需要的货品从料箱拣选出后，再由机器人将料箱搬回货品存储区域，并放置在某个位置。在货品存放区域，机器人从拣选站点搬回的料箱，可能基于该拣选站点就近选择一个放置，也可以将盛放同一类别的箱子放置在固定的几个位置。但是这种确定料箱位置的方式欠缺合理性，易导致在订单生产过程中机器人搬运料箱的路程较长，从而降低了订单生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种货品容器的位置确定方法、装置和电子设备，以在订单生产过程中减少机器人搬运料箱的路程，进而降低订单生产效率。

第一方面，本发明实施例提供一种货品容器的位置确定方法，该方法应用于电子设备；该电子设备与机器人通信连接；预设仓库中设置有多个堆塔；每个堆塔包括由下至上堆叠放置的至少一个货品容器；机器人用于根据电子设备的控制将货品容器从当前位置运送至仓库中多个堆塔中的一个堆塔；该方法包括：基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器；根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；其中，约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且该目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求；根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。

在可选的实施方式中，上述目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求，包括：目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，大于或等于目标站点被分配的货品订单中，指定货品的总量；目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，小于或等于目标货品容器中盛放的指定货品的数量。

在可选的实施方式中，每个堆塔包括至少一个位置；上述约束关系还包括：目标货品容器放置在仓库中的一个位置；该仓库中的每个位置最多放置一个目标货品容器；如果目标货品容器放置在目标塔堆中的指定堆塔中的指定位置，该目标堆塔中指定位置以下的位置放置有货品容器。

在可选的实施方式中，上述根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短的步骤，包括：将目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短，设置为目标函数；通过目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到目标货品容器的目标塔堆。

在可选的实施方式中，上述目标函数包括：min∑_i,j,k,sdist_s,j,k*v_i,j,k,s；上述约束关系包括：

其中，dist_s，j，k表示位于第j个塔堆的第k层的位置的目标货品容器i到达与货品订单相关的目标站点s的距离；v_{i，j，k，s}表示根据货品订单，是否应到第j个塔堆的第k层的位置拿取目标货品容器i，如果是v_{i，j，k，s}＝1，如果否，v_{i，j，k，s}＝0；x_i，j，k表示目标货品容器i是否位于第j个塔堆的第k层的位置，如果是，x_i，j，k＝1，如果否，x_i，j，k＝0；如果目标货品容器位于第j个塔堆，那么第j个塔堆的第k层的下面的第k′层的位置上放置有目标货品容器i；y_o，s表示货品订单o是否在目标站点s进行生产，如果是，y_o，s＝1，如果否，y_o，s＝0；T_s表示目标站点s被分配的货品订单的数量的最大值；z_i，s，g表示目标货品容器i向目标站点s提供的指定货品g的数量；req_o，g表示货品订单需要指定货品g的数量；has_i，g表示目标货品容器i中盛放的指定货品g的数量；U为预设的正数；w_i，s表示目标货品容器i是否应到目标站点s，如果是，w_i，s＝1，如果否，w_i，s＝0；代表任意。

在可选的实施方式中，上述根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置的步骤，包括：如果目标塔堆为空闲状态，将目标塔堆确定为目标货品容器的最终放置位置；如果目标塔堆为占用状态，将距离该目标塔堆最近的空闲位置，确定为目标货品容器的最终放置位置。

在可选的实施方式中，上述货品订单包括多个；基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器的步骤，包括：根据每个货品订单中包括的第一货品种类和第一货品种类对应的货品数量，以及各个货品容器中盛放的第二货品种类以及第二货品种类对应的货品数量，确定待处理的目标货品容器。

在可选的实施方式中，上述货品订单包括多个；与货品订单相关的站点包括多个；上述订单处理规则包括：每个货品订单被分配至一个站点；每个站点中被分配的货品订单的数量小于或等于预设阈值。

第二方面，本发明实施例提供一种货品容器的位置确定装置，该装置设置于电子设备；该电子设备与机器人通信连接；预设仓库中设置有多个堆塔；每个堆塔包括由下至上堆叠放置的至少一个货品容器；机器人用于根据电子的控制将货品容器从当前位置运送至仓库中多个堆塔中的一个堆塔；该装置包括：货品容器确定模块，用于基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器；目标塔堆确定模块，用于根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；其中，约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求；运送模块，用于根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；该存储装置上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器运行时执行上述货品容器的位置确定方法。

第四方面，本发明实施例提供一种仓库管理系统，该系统包括机器人和第三方面所述的电子设备；该电子设备与机器人通信连接；该电子设备用于控制机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。

第五方面，本发明实施例提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器调用和执行时，该机器可执行指令促使处理器实现上述货品容器的位置确定方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种货品容器的位置确定方法、装置和电子设备，首先基于预设的货品订单，确定待处理的目标货品容器；再根据收到的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；该约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足所述货品订单的货品需求；然后根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至所述最终放置位置。通过上述方式确定的货品容器的放置位置，可以使机器人在将货品容器运送至站点的总体距离较短，从整体上减少了机器人搬运目标货品容器的路程，从而提高了订单生产效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种货品容器的位置确定方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种货品容器的位置确定方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种货品容器的位置确定方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种货品容器的位置确定装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种仓库管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前在订单生产过程中，如果订单需要某个货品，机器人将盛放该货品的料箱从货品存储区域搬运至拣选站点，工作人员将需要的货品从料箱拣选出后，再由机器人将料箱搬回货品存储区域，并放置在某个位置。在货品存放区域，机器人从拣选站点搬回的料箱，可能基于该拣选站点就近选择一个放置，也可以将盛放同一类别的箱子放置在固定的几个位置。但是这种确定料箱位置的方式欠缺合理性，易导致在订单生产过程中机器人搬运料箱的路程较长，从而降低了订单生产效率。

基于此，本发明实施例提供了一种货品容器的位置确定方法、装置和电子设备，该技术可以应用于电子商务仓库、立体仓库、自动化仓库、存储仓库等多种类型的实际仓库生产过程中，使货品容器的位置更优，该技术可以采用相关软件和硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

首先，参照图1来描述用于实现本发明实施例的货品容器的位置确定方法、装置和电子设备的示例电子设备100。

如图1所示的一种电子设备的结构示意图，电子设备100包括一个或多个处理器102、一个或多个存储装置104、输入装置106、输出装置108，还可以包括一个或多个图像采集设备110，这些组件通过总线系统112和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，电子设备也可以具有其他组件和结构，或者电子设备还可以具有比图中所示更少的部件，或者电子设备还可以具有不同的部件布置。

处理器102可以是网关，也可以为智能终端，或者是包含中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备，可以对电子设备100中的其它组件的数据进行处理，还可以控制电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。

存储装置104可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器102可以运行程序指令，以实现下文的本发明实施例中(由处理器实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如应用程序使用和/或产生的各种数据等。

输入装置106可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。

输出装置108可以向外部(例如，用户)输出各种信息(例如，图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。

图像采集设备110可以采集预览视频帧或图片数据(如待识别图片或训练图片)，并且将采集到的预览视频帧或图像数据存储在存储装置104中以供其它组件使用。

示例性地，用于实现根据本发明实施例的货架调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统的示例电子设备中的各器件可以集成设置，也可以分散设置，诸如将处理器102、存储装置104、输入装置106和输出装置108集成设置于一体，而将图像采集设备110设置于可以采集到图片的指定位置。当上述电子设备中的各器件集成设置时，该电子设备可以被实现为诸如相机、智能手机、平板电脑、计算机、车载终端等智能终端。

实施例二：

本实施例提供了一种货品容器的位置确定方法，该方法应用于上述电子设备；该电子设备与机器人通信连接；预设仓库中设置有多个堆塔；每个堆塔包括由下至上堆叠放置的至少一个货品容器；机器人用于根据电子设备的控制将货品容器从当前位置运送至仓库中多个堆塔中的一个堆塔。

上述预设仓库具体可以为堆叠式立体仓储系统，此时，仓库可以划分为多层，每层有多条轨道，该轨道上的机器人用于搬运当前层里面的货品容器。每层中的货品容器可以以堆塔的形式放置。堆塔中可以由下至上堆叠一个或多个货品容器，因而堆塔中货品容器的数量可以预设。例如，站点作为一种特殊的堆塔，可以预设该堆塔仅放置一个货品容器。工作人员在站点，从到达站点的货品容器中取出订单需要的物品，再由机器人将货品容器从站点运送回存储区；通常，一条轨道连接多个堆塔和多个站点。

如果货品容器已经处在仓库中的一个堆塔中，上述货品容器的当前位置，可以理解为该货品容器当前所处的堆塔；当然，该货品容器的当前位置还可能是仓库中的除堆塔以外的其他位置，如仓库的入口处，某个中转调度区域位置等。

如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器。

上述预设的货品订单可以为用户使用计算机、平板电脑、手机或可穿戴设备等设备，通过网页、购物APP等应用发送的订单；也可以为大批量的人工输入的订单，如大宗货物订单等；也可以为仓库或车间的控制系统为了满足某一生产环节所需的物料或零件而生成的订单。货品订单可以是历史订单，也可能是随时变化的实时订单，比如，仓库管理系统可以实时收集订单，作为货品订单。

货品订单的数量往往为多个；举例说明，仓库管理系统可以每隔一段时间收集一次订单，比如，将十分钟或者一个小时的时间段内仓库管理系统接收到的多个订单，作为预设的货品订单。上述目标货品容器，可以通过货品订单所包含的货品确定，也即是将货品订单信息包含的货品所对应的盛放容器(例如，料箱)，确定为目标货品容器；具体地，可以根据货品的种类确定对应的盛放容器，每个种类的货品通常对应有一个或者多个盛放容器。

需要说明是，本公开所提到的货品可以包括但不限于售卖的商品、生产环节所需物料或零件、包裹或快递等。

步骤S204，根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；其中，该约束关系包括：与上述货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求。

上述预设的约束关系可以通过非线性等式约束函数、非线性不等式约束函数、整数线性规划、机器学习、深度学习等数学方法设置。上述目标塔堆可以理解为在仓库的货品存放区域中放置该目标货品容器的塔堆，该塔堆与收到的货品订单相关的站点的总距离最短，也即是目标货品从目标塔堆访问与货品订单相关的站点时，总距离最短。其中，与货品订单相关的站点可以是人工或者自动拣选货品的地点。

在具体实现时，上述约束关系中包括与货品订单相关的站点满足的订单处理规则，该订单处理规则可以是站点可生产某种货品的数量、每个站点可处理的订单数量或者订单与站点的分配规则等；该约束关系中还包括满足目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求，该货品需求包括目标货品容器可盛放的货品种类与货品订单所需的货品相同、目标货品容器可盛放的货品数量满足货品订单的需求等。

步骤S206，根据上述目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将该目标货品容器运送至最终放置位置。

在具体实现时，可以根据目标塔堆的空闲状态，确定目标货品的最终放置位置；也可以根据目标塔堆的周围环境，确定最终放置位置。上述机器人的运行可以由仓库管理系统的电子设备远程控制，首先，仓库管理系统先控制机器人到达目标货品容器的对应位置，运载该目标货品容器后，再将目标货品容器运送至最终放置位置。

本发明实施例提供的一种货品容器的位置确定方法，首先基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器；再根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；该约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足所述货品订单的货品需求；然后根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至所述最终放置位置。通过上述方式确定的货品容器的放置位置，可以使机器人在将货品容器运送至站点的总体距离较短，从整体上减少了机器人搬运目标货品容器的路程，从而提高了订单生产效率。

实施例三：

本实施例提供了另一种货品容器的位置确定方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器的具体过程、根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置的具体过程和约束关系的具体内容。如图3所示，货品订单为多个，本实施例的货品容器的位置确定方法包括如下步骤：

步骤S302，针对多个货品订单，根据每个货品订单中包括的第一货品种类和该第一货品种类对应的货品数量，以及各个货品容器中盛放的第二货品种类以及该第二货品种类对应的货品数量，确定待处理的目标货品容器。

上述第一货品种类可以是货品订单所需的货品的种类，该货品订单中还包括该种货品所需的货品数量。在具体实现时，每个货品容器所盛放的货品的种类和货品数量可以是预先设置好的，因此，可以根据各个货品容器所盛放的第二货品种类和该种类对应的货品数量，确定与货品订单中包括的第一货品种类和货品数量相匹配的货品容器，并将该容器确定为目标货品容器，例如，可以从各个货品容器中选择与货品订单所需的货品种类相同的货品容器作为备选容器，在从备选容器中选择该种类的货品的数量大于或者等于货品订单中所需的该种类的货品的数量的货品容器，将该货品容器确定为目标货品容器。

步骤S304，根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；其中，该约束关系包括：与上述货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求。

具体地，上述货品订单包括多个；与该货品订单相关的站点包括多个；该订单处理规则包括：每个货品订单被分配至一个站点；每个站点中被分配的货品订单的数量小于或等于预设阈值。

针对每个货品订单，与该货品订单相关的站点为多个，该站点的位置可能相邻，也可能分散在不同的区域。上述预设阈值也即是每个站点可接收的货品订单的数量的上限，该上限可以根据用户需求设定，也可以根据站点生产能力设定。在具体实现时，每个货品订单只能被一个站点生产，但是一个站点可以被分配多个货品订单，且每个站点被分配的货品订单的数量需要小于或者等于该站点可接收的订单数量的上限，以确保订单可以正常完成。

上述目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求，包括：目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，大于或等于目标站点被分配的货品订单中，指定货品的总量；目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，小于或等于目标货品容器中盛放的指定货品的数量。

上述指定货品可以为货品订单所需的货品，目标站点为被分配该货品订单的站点，为了满足货品订单所需的指定货品的数量，目标容器向目标站点供应的指定货品的数量需要大于或者等于货品订单所需的指定货品的总量，同时该目标货品容器中盛放的指定货品的数量需要大于或者等于目标容器向目标站点提供的指定货品的数量。

在具体实现时，每个堆塔包括至少一个位置；上述约束关系还包括：目标货品容器放置在仓库中的一个位置；该仓库中的每个位置最多放置一个目标货品容器；如果目标货品容器放置在目标堆塔中的指定位置，该目标堆塔中指定位置以下的位置放置有货品容器；其中，仓库中预设有多个堆塔；每个堆塔包括由下至上堆叠设置的多个位置。

上述仓库中通常包含有多个货品存放区域，该货品存放区域中放置有多个货品容器。在仓库中预设有多个塔堆，每个塔堆包括由下至上堆叠设置的多层，每层有至少一个位置，每个位置上最多放置有一个目标货品容器，也即是每个位置只能放置一个货品容器。

通常，每个堆塔包括至少一个位置；如果目标堆塔仅包括一个位置，则目标货品容器放置该在目标堆塔的这个位置上；如果目标堆塔包括多个位置；多个位置由下至上呈多层排列，每层一个位置；该目标塔堆的指定位置可以是指定塔堆中任意一个位置；通常情况下，如果将货品容器放置到指定推塔，通常将该货品容器放置在该指定堆塔当前最高层的上一层，即放置在该指定堆塔的顶层；此时，该指定塔堆的指定位置以下的各层对应的位置上均放置有货品容器，例如，一个堆塔由下至上包括5层，最高层的下一层的位置上必然放置有货品容器，第二高的一层的下一层的位置上必然放置有货品容器，直到第四高的一层的下一层的位置上必然放置有货品容器。

步骤S306，判断上述目标塔堆的状态；如果该目标塔堆为空闲状态，将目标塔堆确定为目标货品容器的最终放置位置；如果目标塔堆为占用状态，将距离目标塔堆最近的空闲位置，确定为目标货品容器的最终放置位置。

上述空闲状态可以是指目标塔堆上有未放置有货品容器的位置，即该目标堆塔中堆叠的货品容器的数量没有达到预设的最大值；占用状态是指目标塔堆上的每一层都放置有其他货品容器，即该目标堆塔中堆叠的货品容器的数量达到了最大值；当目标塔堆为占用状态时，需要在目标塔堆附近寻找距离该目标塔堆最近的其他堆塔，如果其他堆塔中堆叠的货品容器的数量没有达到预设的最大值，说明该堆塔具有处于空闲状态的位置，此时可以将该堆塔中的空闲状态的位置确定为最终放置位置，从而可以减少运送目标货品容器的距离。

步骤S308，控制机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。

上述方式中，充分考虑了实际生产过程中的需求对应的约束条件，并在该约束条件下尽可能减少了目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总移动距离，从而优化仓库生产效率。

实施例四：

本实施例提供了另一种货品容器的位置确定方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短的具体过程。如图4所示，本是实施例的货品容器的位置确定方法包括如下步骤：

步骤S402，基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器。

步骤S404，将上述目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短，设置为目标函数。

在实际实现时，由于目标货品容器已确定，且与货品订单相关的站点也已确定，因而可以通过排列组合的方式得到多个备选位置；然后再按照一定的规则，可以计算得到每个备选位置与货品订单相关的站点的总距离；上述目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短，可以通过数学方法建立约束关系使总距离最短。上述目标函数可以是目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离与仓库货品容器信息、待处理订单信息、站点信息和调度路程信息等的函数关系。简单的说，就是求解后所得出的那个函数，在求解前函数是未知的，按照预设的思路将已知条件信息利用起来，去求解未知量的函数关系式，即为目标函数。

步骤S406，通过上述目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到目标货品容器的目标塔堆。

由上述实施例可知，约束关系可以通过非线性等式约束函数、非线性不等式约束函数、整数线性规划、机器学习、深度学习等数学方法设置。本实施例中，该约束关系包括整数线性规划。上述整数线性规划可以是指规划中的变量(全部或部分)限制为整数，若在线性模型中，变量限制为整数。在本实施例中，可以将仓库信息转换为规划中的变量，该仓库信息包括多个待处理订单的信息、货品容器信息、与货品订单相关的站点信息、仓库道路信息等，将其全部或者部分限制为整数，将问题建模为整数规划问题。

在具体实现时，上述目标函数可以包括：

min∑_{i，j，k，s}dist_s，j，k*v_{i，j，k，s}；

该目标函数中，dist_s，j，k表示位于第j个塔堆的第k层的位置的目标货品容器i到达与货品订单相关的目标站点s的距离；v_{i，j，k，s}表示根据货品订单，是否应到第j个塔堆的第k层的位置拿取目标货品容器i，如果是v_{i，j，k，s}＝1，如果否，v_{i，j，k，s}＝0。

上述该目标函数可以表示基于货品订单所确定的目标货品容器，从目标货品容器所处的位置到达与货品订单相关的站点的最短的总距离，目标函数是使在满足货品订单所需货品需求、站点繁忙度、一品多位(同一类货品对应的货品容器摆放在多个位置上)的要求下，目标货品容器所处的位置与货品订单相关的站点的总距离最短，理论上此整数线性规划问题，可求得最优解。

上述约束关系包括：

其中，x_i，i，k表示目标货品容器i是否位于第j个塔堆的第k层的位置，如果是，x_i，j，k＝1，如果否，x_i，j，k＝0；如果目标货品容器位于第j个塔堆，那么第j个塔堆的第k层的下面的第k′层的位置上放置有目标货品容器i；y_o，s表示货品订单o是否在目标站点s进行生产，如果是，y_o，s＝1，如果否，y_o，s＝0；T_s表示目标站点s被分配的货品订单的数量的最大值；z_i，s，g表示目标货品容器i向目标站点s提供的指定货品g的数量；req_o，g表示货品订单需要指定货品g的数量；has_i，g表示目标货品容器i中盛放的指定货品g的数量；U为预设的正数；w_i，s表示目标货品容器i是否应到目标站点s，如果是，w_i，s＝1，如果否，w_i，s＝0；代表任意。

上述约束关系，公式(1)可以理解为每个目标货品容器放置在仓库中的塔堆的一个位置，也可以理解为如果x_i，i，k＝1，目标货品容器i放置在第j个塔堆的第k层的位置上。

上述公式(2)限定每个位置最多放置一个目标货品容器。

上述公式(3)，在预设仓库中预设有多个塔堆(也可以成为站点)，每个塔堆包括由下至上堆叠设置的多层，每层有至少一个位置，每个位置上最多放置有一个目标货品容器，也即是每个位置只能放置一个货品容器；如果目标货品容器放置在目标堆塔(例如，第j个塔堆)中的指定位置(例如，第k层)，该目标堆塔中指定位置以下的位置(例如，第j个塔堆的第k′层)放置有货品容器。

上述公式(4)限定了一个货品订单只能被分配至一个站点进行生产。

上述公式(5)限定了每个站点中被分配的货品订单的数量小于或等于预设阈值，该预设阈值为目标站点s被分配的货品订单的数量的最大值T_s。

上述公式(6)限定了目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求，也即是目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，大于或等于目标站点被分配的货品订单中所需的指定货品的总量。

上述公式(7)限定了目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量小于或等于目标货品容器中盛放的指定货品的数量。

上述公式(8)中U可以是一个很大的正数，因此，为接近于0的很小的正数，例如，0.001；公式(8)中如果目标货品容器i在目标站点s所需的指定货品g的总量小于1，则w_i，s＝1，否则，w_i，s＝0。

上述公式(9)中，如果v_{i，j，k，s}v_{i，j，k，s}v_{i，j，k，s}≤x_i，j，k，v_{i，j，k，s}≤w_i，s，v_{i，j，k，s}≥x_i，j，k+w_i，s-1v_(i，j，k，s)≤x_(i，j，k)，v_(i，j，k，s)≤w_(i，s)，v_(i，j，k，s)≥x_(i，j，k)+w_(i，s)-1v_{i，j，k，s}的取值小于或者等于x_i，j，k的取值、v_{i，j，k，s}的取值小于或者等于w_i，s的取值，且v_{i，j，k，s}的取值小于或者等于x_i，j，k的取值加上w_i，s的取值减去1，那么目标货品容器i对应的目标塔堆为第j个塔堆的第k层的位置。

步骤S408，根据上述目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将该目标货品容器运送至最终放置位置。

求解以上整数线性规划问题(也即是上述公式1-9)，即可求出可行的目标货品容器的目标塔堆，最大化仓库效率。在具体实现时，该方式还可以用于离线优化，也即是夜间或者结束作业后，优化各个的货品容器的位置，从而有利于第二天作业中机器人对目标容器的运送。

上述方式中，在满足货品订单所需货品需求、站点繁忙度的要求下，将目标货品容器所处的位置与货品订单相关的站点的总距离最短作为目标函数，并基于目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到目标货品容器对应的目标塔堆。该方式针对订单需求和仓库的实际生产情况进行建模，将问题转换为正数线性规划问题，并将模型参数化，可根据仓库的现场需求进行动态调节，从而有利于根据实际需求，得到最优的目标塔堆，从而提高订单生产效率。

实施例五：

对应于上述方法实施例，参见图5所示的一种货品容器的位置确定装置的结构示意图，该装置设置于电子设备；该电子设备与机器人通信连接；预设仓库中设置有多个堆塔；每个堆塔包括由下至上堆叠放置的至少一个货品容器；该机器人用于根据电子的控制将货品容器从当前位置运送至仓库中多个堆塔中的一个堆塔；该装置包括：

货品容器确定模块50，用于基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器。

目标塔堆确定模块51，用于根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；其中，该约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求。

运送模块52，用于根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。

具体地，上述货品订单包括多个；与货品订单相关的站点包括多个；该订单处理规则包括：每个货品订单被分配至一个站点；每个站点中被分配的货品订单的数量小于或等于预设阈值。

上述目标货品容器能够提供的货品满足货品订单的货品需求，包括：目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，大于或等于目标站点被分配的货品订单中，指定货品的总量；目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，小于或等于目标货品容器中盛放的指定货品的数量。

具体地，每个堆塔包括至少一个位置；上述约束关系还包括：目标货品容器放置在仓库中的一个位置；该仓库中的每个位置最多放置一个目标货品容器；如果目标货品容器放置在目标堆塔中的指定位置，该目标堆塔中指定位置以下的位置放置有货品容器。

进一步地，上述目标塔堆确定模块51，用于：将目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短，设置为目标函数；通过目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到目标货品容器的目标塔堆。

具体地，上述目标函数包括：min∑_{i，j，k，s} dist_s，j，k*v_{i，j，k，s}；

上述约束关系包括：

其中，dist_s，j，k表示位于第j个塔堆的第k层的位置的目标货品容器i到达与货品订单相关的目标站点s的距离；v_{i，j，k，s}表示根据货品订单，是否应到第j个塔堆的第k层的位置拿取目标货品容器i，如果是v_{i，j，k，s}＝1，如果否，v_{i，j，k，s}＝0；x_i，j，k表示目标货品容器i是否位于第j个塔堆的第k层的位置，如果是，x_i，j，k＝1，如果否，x_i，j，k＝0；如果目标货品容器位于第j个塔堆，那么第j个塔堆的第k层的下面的第k′层的位置上放置有目标货品容器i；y_o，s表示货品订单o是否在目标站点s进行生产，如果是，y_o，s＝1，如果否，y_o，s＝0；T_s表示目标站点s被分配的货品订单的数量的最大值；z_i，s，g表示目标货品容器i向目标站点s提供的指定货品g的数量；req_o，g表示货品订单需要指定货品g的数量；has_i，g表示目标货品容器i中盛放的指定货品g的数量；U为预设的正常数；w_i，s表示目标货品容器i是否应到目标站点s，如果是，w_i，s＝1，如果否，w_i，s＝0；代表任意。

进一步地，上述运送模块52，用于：如果目标塔堆为空闲状态，将目标塔堆确定为目标货品容器的最终放置位置；如果目标塔堆为占用状态，将距离目标塔堆最近的空闲位置，确定为目标货品容器的最终放置位置。

进一步地，上述货品订单包括多个；上述货品容器确定模块50，用于：根据每个货品订单中包括的第一货品种类和该第一货品种类对应的货品数量，以及各个货品容器中盛放的第二货品种类以及该第二货品种类对应的货品数量，确定待处理的目标货品容器。

上述货品容器的位置确定装置，首先基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器；再根据预设的约束关系，确定目标货品容器的目标塔堆，以使目标货品容器从目标塔堆访问与货品订单相关的站点的总距离最短；该约束关系包括：与货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且目标货品容器能够提供的货品满足所述货品订单的货品需求；然后根据目标塔堆确定目标货品容器的最终放置位置，控制机器人将目标货品容器运送至所述最终放置位置。通过上述方式确定的货品容器的放置位置，可以使机器人在将货品容器运送至站点的总体距离较短，从整体上减少了机器人搬运目标货品容器的路程，从而提高了订单生产效率。

实施例六：

本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；该存储装置上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器运行时执行上述货品容器的位置确定方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器调用和执行时，该机器可执行指令促使处理器实现上述货品容器的位置确定方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例七：

本发明实施例提供了一种仓库管理系统，参见图6所示，该系统包括机器人60和上述电子设备100；该电子设备100与机器人60通信连接；该电子设备100用于控制机器人60将目标货品容器运送至最终放置位置。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的仓库管理系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种货品容器的位置确定方法，其特征在于，所述方法应用于电子设备；所述电子设备与机器人通信连接；预设仓库中设置有多个堆塔；每个所述堆塔包括由下至上堆叠放置的至少一个货品容器；所述机器人用于根据所述电子设备的控制将货品容器从当前位置运送至所述仓库中所述多个堆塔中的一个堆塔；所述方法包括：

基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器；

根据预设的约束关系，确定所述目标货品容器的目标堆塔的目标层位置，以使所述目标货品容器从所述目标堆塔的目标层位置访问与所述货品订单相关的站点的总距离最短；其中，所述约束关系包括：与所述货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且所述目标货品容器能够提供的货品满足所述货品订单的货品需求；该订单处理规则包括：每个货品订单被分配至一个站点；

根据所述目标堆塔的目标层位置确定所述目标货品容器的最终放置位置，控制所述机器人将所述目标货品容器运送至所述最终放置位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标货品容器能够提供的货品满足所述货品订单的货品需求，包括：

所述目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，大于或等于所述目标站点被分配的货品订单中，所述指定货品的总量；

所述目标货品容器向目标站点提供的指定货品的数量，小于或等于所述目标货品容器中盛放的所述指定货品的数量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个所述堆塔包括至少一个位置；所述约束关系还包括：

所述目标货品容器放置在所述仓库中的一个位置；

所述仓库中的每个位置最多放置一个所述目标货品容器；

如果所述目标货品容器放置在所述目标堆塔中的指定位置，所述目标堆塔中所述指定位置以下的位置放置有货品容器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，根据预设的约束关系，确定所述目标货品容器的目标堆塔，以使所述目标货品容器从所述目标堆塔访问与所述货品订单相关的站点的总距离最短的步骤，包括：

将所述目标货品容器从所述目标堆塔访问与所述货品订单相关的站点的总距离最短，设置为目标函数；

通过所述目标函数和所述约束关系，进行整数线性规划处理，得到所述目标货品容器的目标堆塔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述目标函数包括：min∑_{i，j，k，s}dist_s，j，k*v_{i，j，k，s}；

所述约束关系包括：

v_{i，j，k，s}≤x_i，j，k，v_{i，j，k，s}≤w_i，s，

其中，dist_s，j，k表示位于第j个塔堆的第k层的位置的所述目标货品容器i到达与所述货品订单相关的目标站点s的距离；v_{i，j，k，s}表示根据所述货品订单，是否应到第j个塔堆的第k层的位置拿取所述目标货_品容器i，如果是v_{i，j，k，s}＝1，如果否，v_{i，j，k，s}＝0；x_i，j，k表示所述目标货品容器i是否位于第j个塔堆的第k层的位置，如果是，x_i，j，k＝1，如果否，x_i，j，k＝0；如果所述目标货品容器位于第j个塔堆，那么第j个塔堆的第k层的下面的第k′层的位置上放置有所述目标货品容器i；y_o，s表示所述货品订单o是否在目标站点s进行生产，如果是，y_o，s＝1，如果否，y_o，s＝0；T_s表示所述目标站点s被分配的所述货品订单的数量的最大值；z_i，s，g表示所述目标货品容器i向所述目标站点s提供的指定货品g的数量；req_o，g表示所述货品订单需要所述指定货品g的数量；has_i，g表示所述目标货品容器i中盛放的所述指定货品g的数量；U为预设的正数；w_i，s表示所述目标货品容器i是否应到所述目标站点s，如果是，w_i，s＝1，如果否，w_i，s＝0；代表任意。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述货品订单包括多个；

所述基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器的步骤，包括：

根据每个所述货品订单中包括的第一货品种类和所述第一货品种类对应的货品数量，以及各个货品容器中盛放的第二货品种类以及所述第二货品种类对应的货品数量，确定待处理的目标货品容器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述货品订单包括多个；与所述货品订单相关的站点包括多个；所述订单处理规则包括：

每个所述货品订单被分配至一个站点；

每个所述站点中被分配的货品订单的数量小于或等于预设阈值。

8.一种货品容器的位置确定装置，其特征在于，所述装置设置于电子设备；所述电子设备与机器人通信连接；预设仓库中设置有多个堆塔；每个所述堆塔包括由下至上堆叠放置的至少一个货品容器；所述机器人用于根据所述电子的控制将货品容器从当前位置运送至所述仓库中所述多个堆塔中的一个堆塔；所述装置包括：

货品容器确定模块，用于基于收到的货品订单，确定待处理的目标货品容器；

目标塔堆确定模块，用于根据预设的约束关系，确定所述目标货品容器的目标塔堆的目标层位置，以使所述目标货品容器从所述目标塔堆的目标层位置访问与所述货品订单相关的站点的总距离最短；其中，所述约束关系包括：与所述货品订单相关的站点满足预设的订单处理规则，并且所述目标货品容器能够提供的货品满足所述货品订单的货品需求；该订单处理规则包括：每个货品订单被分配至一个站点；

运送模块，用于根据所述目标塔堆的目标层位置确定所述目标货品容器的最终放置位置，控制所述机器人将所述目标货品容器运送至所述最终放置位置。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储装置；

所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的货品容器的位置确定方法。

10.一种仓库管理系统，其特征在于，所述系统包括机器人和权利要求9所述的电子设备；所述电子设备与所述机器人通信连接；

所述电子设备用于控制所述机器人将目标货品容器运送至最终放置位置。

11.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使处理器实现权利要求1至7任一项所述的货品容器的位置确定方法。