一种智能仓储物流系统及其物品输送方法与流程

本发明涉及智能化物流技术领域，特别涉及一种智能仓储物流系统及其物品输送方法。

背景技术：

在现代化的仓储物流系统中，主要通过传送带实现卸货区到出货区之间的物品传输、分拣、存储直至输出的物流过程，通过传送带实现物品的物流传输，其间利用条码扫描装置、机械臂等设备进行物品分拣，以及利用货架等装置进行货物存储，方便了仓储与物流操作，节省了人力成本。

然而，在现有的仓储物流系统当中，传送带固定安装在仓库中，物品从卸货区通过若干条固定的传送带沿着预设的路径输送，从而使得若干物品能够被分拣、存储以及最终输出到不同位置处。

这种仓储物流方式，不仅存在着传送带占用面积较大、投资成本较多的问题，而且传送带位置和输送路径都是固定的，也造成了系统的灵活度不佳。具体来看，现有技术不能根据物品的类型和尺寸的变化，而在分拣阶段为其确定适合的作业方式；也不能灵活和动态地规划物品输送路径；不能对物品扫描识别错误等异常情形给予适应性的处置。

因此，现有技术迫切地需要一种智能仓储物流系统及其物品输送方法，不仅使得物流仓储系统的占用面积减少，投资成本降低，而且使得物品输送路径及输送过程中的分拣作业具有较高的灵活性和动态性，可以适应不同类型和尺寸物品的实际需求，并对物品不可识别等异常情形给予实时处置。

技术实现要素：

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种智能仓储物流系统及其物品输送方法。本发明以移动机器人取代现有技术中的传送带作为物品输送的载体；从而，本发明能够根据物品的类型和尺寸动态地规划其传输路径；在分拣阶段根据物品的类型和尺寸，适应性地确定针对于该物品的作业方式；以及针对无法正常扫描识别的物品，调整其输送路径和分拣作业方式，从而对该异常情形给予实时处置。

(二)技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种智能仓储物流系统，包括：卸载区、分拣区、装载区以及至少一个移动机器人；

所述移动机器人用于在所述卸载区、分拣区和装载区执行物品的输送；并且，所述移动机器人根据物品的类型与尺寸，和/或根据物品的可识别状态，确定该物品适用的分拣作业方式，以及/或者规划该物品的输送路径。

一种可能的实施方式中，所述移动机器人在所述卸载区的进货口接收所述物品，并根据该物品的分拣作业方式，沿着规划的输送路径将该物品输送至对应的子分拣区，或者将物品输送至所述装载区进行装车。

一种可能的实施方式中，对于非常规类型的物品或者大尺寸的物品，所述移动机器人沿着规划的输送路径穿过分拣区，直接输送至装载区对应的出货口。

一种可能的实施方式中，所述装载区具有装箱系统，所述非常规类型的物品或者大尺寸的物品被所述装箱系统装载到储货机构，并且所述储货机构装满后被送至所述出货口进行装车。

一种可能的实施方式中，对于常规物品，所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至小尺寸物品分拣区，由小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统进行分拣作业。

一种可能的实施方式中，所述小尺寸物品分拣区内设置多级所述分拣作业系统，其中上一级分拣作业系统未分拣的物品通过移动机器人输送到下一级分拣作业系统。

一种可能的实施方式中，对于所述小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统确定的不可识别物品，所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至异常货物分拣区，由异常货物分拣区的分拣作业系统进行再次分拣作业，和/或进行人工分拣作业。

一种可能的实施方式中，所述分拣作业系统包括：第一传送带、单件分离机器人、第二传送带、六面扫描装置、分拣机器人以及分拣柜。其中，所述第一传送带用于接收所述移动机器人运送的物品并输送给单件分离机器人；所述单件分离机器人将所述物品逐一放置于所述第二传送带；所述第二传送带用于输送所述物品穿过六面扫描装置以实现物品目的地的识别；所述分拣机器人用于根据识别获得的物品目的地，将所述物品分拣至分拣柜。

所述分拣作业系统还包括：不可识别物品推出设备，用于将所述六面扫描装置无法识别目的地的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该不可识别物品。

所述分拣作业系统还包括：未分拣物品推出设备，用于将目的地与本级分拣作业系统不匹配的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该未分拣物品。

一种可能的实施方式中，所述单件分离机器人和分拣机器人还可以用于移动分拣作业系统的位置。

一种可能的实施方式中，所述智能仓储物流系统还包括充电区，需要充电的所述移动机器人移动至所述充电区执行自动充电。

本发明还提供了一种实现智能仓储物流的物品输送方法，包括：

根据物品的类型与尺寸，和/或根据物品的可识别状态，确定该物品适用的分拣作业方式，以及/或者规划该物品的输送路径；

通过移动机器人在卸载区、分拣区和装载区执行所述物品的输送。

一种可能的实施方式中，通过所述移动机器人在所述卸载区的进货口接收所述物品，并根据该物品的分拣作业方式，沿着规划的输送路径将该物品输送至对应的子分拣区，或者将物品输送至所述装载区进行装车。

一种可能的实施方式中，对于非常规类型的物品或者大尺寸的物品，所述移动机器人沿着规划的输送路径穿过分拣区，直接输送至装载区对应的出货口。

一种可能的实施方式中，所述非常规类型的物品或者大尺寸的物品被装载区的装箱系统装载到储货机构，并且所述储货机构装满后被送至所述出货口进行装车。

一种可能的实施方式中，对于常规物品，通过所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至小尺寸物品分拣区，由小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统进行分拣作业。

一种可能的实施方式中，所述小尺寸物品分拣区内设置的多级所述分拣作业系统，将上一级分拣作业系统未分拣的物品通过移动机器人输送到下一级分拣作业系统。

一种可能的实施方式中，对于所述小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统确定的不可识别物品，由所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至异常货物分拣区，并且由异常货物分拣区的分拣作业系统进行再次分拣作业，和/或进行人工分拣作业。

一种可能的实施方式中，所述分拣作业具体包括：通过第一传送带接收所述移动机器人运送的物品并输送给单件分离机器人；由所述单件分离机器人将所述物品逐一放置于所述第二传送带；通过所述第二传送带输送所述物品穿过六面扫描装置，以实现物品目的地的识别；由分拣机器人根据识别获得的物品目的地，将所述物品分拣至分拣柜。

所述分拣作业还包括：不可识别物品推出作业，用于将所述六面扫描装置无法识别目的地的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该不可识别物品。

所述分拣作业还包括：未分拣物品推出作业，用于将目的地与本级分拣作业系统不匹配的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该不可识别物品。

一种可能的实施方式中，通过所述单件分离机器人和分拣机器人移动分拣作业系统的位置。

一种可能的实施方式中，还包括自动充电步骤，使需要充电的所述移动机器人移动至充电区执行自动充电。

(三)有益效果

本发明提供的一种智能仓储物流系统及其物品输送方法，以移动机器人取代现有技术中的传送带作为物品输送的载体，从而极大地增强了仓储物流作业中物品输送路径及分拣作业的灵活性和动态性，可以针对大尺寸物品、非常规物品、常规物品、不可识别物品分别给予适应性的分拣和输送，以及针对不同目的地的物品给予多级分拣，增强了对物品的普适性以及对识别异常的鲁棒性，且能够降低物流仓储系统的占用面积和投资成本。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1是本发明提供的一种智能仓储物流系统的布局结构示意图；

图2是本发明提供的分拣作业系统结构示意图；

图3是本发明提供的一种实现智能仓储物流的物品输送方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、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更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种智能仓储物流系统及其物品输送方法。本发明以移动机器人取代现有技术中的传送带作为物品输送的载体；从而，本发明能够根据物品的类型和尺寸动态地规划其传输路径；在分拣阶段根据物品的类型和尺寸，适应性地确定针对于该物品的作业方式；以及针对无法正常扫描识别的物品，调整其输送路径和分拣作业方式，从而对该异常情形给予实时处置。

本发明公开了一种智能仓储物流系统，包括：卸载区、分拣区、装载区以及至少一个移动机器人；其中，所述移动机器人用于在所述卸载区、分拣区和装载区执行物品的输送；并且，所述移动机器人根据物品的类型与尺寸，和/或根据物品的可识别状态，确定该物品适用的分拣作业方式，以及/或者规划该物品的输送路径。

参见图1，所述卸载区包括若干个进货口；送货车辆可以在该区进行卸载作业，将物品卸载于每个进货口处。所述分拣区由若干个子分拣区组成，其中包括小尺寸物品分拣区、异常货物分拣区；异常货物分拣区又进一步包括异常货物处理区以及异常货物放置区。所述装载区设置一定数量的出货口，物品最终被输送至所述出货口处，由取货车辆装车运走。所述移动机器人(图1中以黑色方块表示)在所述卸载区的进货口接收所述物品，并根据该物品的分拣作业方式，沿着规划的输送路径将该物品输送至对应的子分拣区，或者将物品输送至所述装载区进行装车。

具体来说，对于非常规类型的物品或者大尺寸的物品，例如轮胎或者因形状不规则不宜装箱的部件，所述移动机器人在所述进货口装载该物品后，可以沿着规划的输送路径穿过分拣区，直接将该物品输送至装载区对应的出货口。其中，为了避免冲突，如图1所述，所述规划的输送路径可以根据进货口、出货口以及分拣区的布局状况而灵活规划，不限制移动机器人具体的运动范围，例如，可以位于分拣区的虚线框所示的无分拣通过区内部，绕开已有的其它子分拣区，也可以在其它子分拣区内部穿过。位于装载区的装载机器人可以直接将移动机器人输送的该非常规类型的物品或者大尺寸的物品装车；或者，所述装载区具有装箱系统，所述非常规类型的物品或者大尺寸的物品被移动机器人输送到所述装载区后，先由所述装箱系统装载到一个可移动的储货机构，并且所述储货机构装满后，调度车辆来到出货口，把储货机构送到出货口装车，避免车辆在出货口长时间的等待。

对于常规物品，所述移动机器人在所述进货口装载该物品后，沿着规划的输送路径，将其输送至小尺寸物品分拣区，由小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统进行分拣作业。这里的常规物品指的是通常放置在快递包装箱、袋子或者某种容器中的常规物品，相对于前述大尺寸物品来说具有较小的尺寸，故而也可以称为小尺寸物品，所述小尺寸物品分拣区内设置多级所述分拣作业系统，如图1所示，本实施例示出了三级分拣作业系统，即第一级分拣作业系统，第二级分拣作业系统和第三级分拣作业系统。每一级分拣作业系统可以与物品的目的地相对应。上一级分拣作业系统未分拣的物品，通过移动机器人输送到下一级分拣作业系统。举例来说，所有的小件常规物品拆包后，由移动机器人输送至小尺寸物品分拣区内的第一级分拣作业系统进行分拣，其中第一级分拣作业系统用于识别分拣目的地编号为1-48的小件，目的地1-48通常为高频区域——比如北上广深圳等等；当第一级分拣作业系统识别到不是目的地为1-48的小件常规物品，则将该物品推出本级分拣作业系统，由移动机器人将被推出的物品输送至第二级分拣作业系统；第二级分拣作业系统用于分拣目的地编号为49-2500的小件货物；类似地，当识别到目的地不是为49-2500的小件货物，则将该物品推出本级分拣作业系统，由移动机器人将被推出的物品输送至第三级分拣作业系统。经分拣属于本级分拣作业系统对应目的地的物品，则被本级分拣作业系统分拣至分拣柜里面进行储存，并且由移动机器人定期输送至装载区与该目的地对应的出货口。

这里提到每一级分拣作业系统均可以采用如图2所示的结构框架。如图2，所述分拣作业系统包括：第一传送带、单件分离机器人、第二传送带、六面扫描装置、分拣机器人以及分拣柜。其中，所述第一传送带用于接收所述移动机器人运送的物品，并输送给单件分离机器人；所述单件分离机器人可以采用多级机械臂加末端执行器的结构，其末端执行器可以是真空吸盘，故而单件分离机器人可以将所述物品逐一放置于所述第二传送带；所述第二传送带途经一个六面扫描装置，可以对位于物品各面上的条码进行扫码以读取物品信息，特别是物品目的地的读取；所述第二传送带输送所述物品穿过六面扫描装置以实现物品目的地的识别；所述分拣机器人用于根据识别获得的物品目的地，将所述物品分拣至分拣柜，分拣机器人可以采用机械臂加cbee传送带末端执行器的结构，也可以采用吸盘、平行夹、承载板或承载盒体等，本发明不对其末端执行器的具体结构进行限制。并且，所述分拣作业系统还包括：不可识别物品推出设备，用于将所述六面扫描装置无法识别目的地的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便后续由该所述移动机器人输送该不可识别物品至所述异常货物分拣区。类似地，所述分拣作业系统还包括：未分拣物品推出设备，用于将目的地与本级分拣作业系统不匹配的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该未分拣物品至下一级分拣作业系统。其中，每个分拣作业系统可以根据分拣区布局调整的需要而调整自身所在位置。其中，所述单件分离机器人和分拣机器人均可以实现自主移动，并且单件分离机器人和分拣机器人可通过一个可插拔的装置抵持和承载分拣柜面，所述第一传送带、第二传送带以及六面扫描装置构成该分拣柜面，当整个分拣作业系统需要根据需求调整移动位置时，单件分离机器人和分拣机器人可将整个分拣作业系统移走，使得物品识别分拣的过程能够灵活变化，物品的识别分拣操作更加方便。

在上述多级分拣过程中，对于所述小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统确定不可识别的物品——出现这种情况有可能是因为单件分离机器人获持物品的姿态不同导致物品的条形码等等信息被遮盖而无法被六面扫描装置识别，也有可能是条码本身破损或者信息错误，则所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至异常货物分拣区。该物品先进入异常货物处理区，由异常货物处理区的一个分拣作业系统进行再次分拣作业，如果仍然不可识别，则表明出现条码破损或者信息错误的可能性大，则由移动机器人将其承载到所述异常货物放置区，执行人工分拣作业。经上述分拣确认目的地的物品被移动机器人从异常货物分拣区输送到对应的出货口。

参见图1，所述智能仓储物流系统还包括充电区，需要充电的所述移动机器人移动至所述充电区执行自动充电。

可见，本发明提供了一种智能仓储物流系统，以移动机器人取代现有技术中的传送带作为物品输送的载体，从而极大地增强了仓储物流作业中物品输送路径及分拣作业的灵活性和动态性，可以针对大尺寸物品、非常规物品、常规物品、不可识别物品分别给予适应性的分拣和输送，以及针对不同目的地的物品给予多级分拣，增强了对物品的普适性以及对识别异常的鲁棒性，且能够降低物流仓储系统的占用面积和投资成本。

如图3所示，本发明还提供了一种实现智能仓储物流的物品输送方法，包括：

步骤1：根据物品的类型与尺寸，和/或根据物品的可识别状态，确定该物品适用的分拣作业方式，以及/或者规划该物品的输送路径；

步骤2：通过移动机器人在卸载区、分拣区和装载区执行所述物品的输送。

其中，通过所述移动机器人在所述卸载区的进货口接收所述物品，并根据该物品的分拣作业方式，沿着规划的输送路径将该物品输送至对应的子分拣区，或者将物品输送至所述装载区进行装车。

其中，对于非常规类型的物品或者大尺寸的物品，所述移动机器人沿着规划的输送路径穿过分拣区，直接输送至装载区对应的出货口。

其中，所述非常规类型的物品或者大尺寸的物品被装载区的装箱系统装载到储货机构，并且所述储货机构装满后被送至所述出货口进行装车。

其中，对于常规物品，通过所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至小尺寸物品分拣区，由小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统进行分拣作业。

其中，所述小尺寸物品分拣区内设置的多级所述分拣作业系统，将上一级分拣作业系统未分拣的物品通过移动机器人输送到下一级分拣作业系统。

其中，对于所述小尺寸物品分拣区内的分拣作业系统确定的不可识别物品，由所述移动机器人沿着规划的输送路径将其输送至异常货物分拣区，并且由异常货物分拣区的分拣作业系统进行再次分拣作业，和/或进行人工分拣作业。

其中，所述分拣作业具体包括：通过第一传送带接收所述移动机器人运送的物品并输送给单件分离机器人；由所述单件分离机器人将所述物品逐一放置于所述第二传送带；通过所述第二传送带输送所述物品穿过六面扫描装置，以实现物品目的地的识别；由分拣机器人根据识别获得的物品目的地，将所述物品分拣至分拣柜。

其中，所述分拣作业还包括：不可识别物品推出作业，用于将所述六面扫描装置无法识别目的地的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该不可识别物品。

其中，所述分拣作业还包括：未分拣物品推出作业，用于将目的地与本级分拣作业系统不匹配的物品从所述第二传送带推出至一个收货机构，以便所述移动机器人输送该不可识别物品。

其中，通过所述单件分离机器人和分拣机器人移动分拣作业系统的位置。

其中，本方法还包括自动充电步骤，使需要充电的所述移动机器人移动至充电区执行自动充电。

可见，本发明提供了一种实现智能仓储物流的物品输送方法，以移动机器人取代现有技术中的传送带作为物品输送的载体，从而极大地增强了仓储物流作业中物品输送路径及分拣作业的灵活性和动态性，可以针对大尺寸物品、非常规物品、常规物品、不可识别物品分别给予适应性的分拣和输送，以及针对不同目的地的物品给予多级分拣，增强了对物品的普适性以及对识别异常的鲁棒性，且能够降低物流仓储系统的占用面积和投资成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。