本發(fā)明屬于立體倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域，涉及出入庫(kù)管理技術(shù)，具體是一種立體倉(cāng)庫(kù)用智能出入庫(kù)管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、立體倉(cāng)庫(kù)是指采用垂直堆垛技術(shù)，以最大程度地利用垂直空間的倉(cāng)庫(kù)類(lèi)型，通常使用自動(dòng)化設(shè)備，如自動(dòng)堆垛機(jī)、輸送帶和機(jī)器人等，以實(shí)現(xiàn)貨物的高效存儲(chǔ)和檢索，立體倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)通常考慮到最大化存儲(chǔ)能力、最小化貨物搬運(yùn)距離、時(shí)間和提供實(shí)時(shí)的庫(kù)存可視化，出入庫(kù)管理要求跟蹤和管理貨物的進(jìn)出過(guò)程，優(yōu)化貨物的存儲(chǔ)和檢索路徑，提供實(shí)時(shí)的庫(kù)存監(jiān)控和預(yù)警，同時(shí)還能生成分析報(bào)告和提供決策支持，通過(guò)智能出入庫(kù)管理立體倉(cāng)庫(kù)將實(shí)現(xiàn)高效的貨物流動(dòng)，減少人為錯(cuò)誤和損失并提高工作效率；

2、當(dāng)前技術(shù)背景下，立體倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)儲(chǔ)空間使得倉(cāng)庫(kù)中縱向空間的利用率大幅提升，然而在貨物入庫(kù)及貨物堆垛過(guò)程中，存在貨物堆垛位置與貨物安全存儲(chǔ)要求不匹配，倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率低下等問(wèn)題，因此，如何將倉(cāng)儲(chǔ)位置與貨物進(jìn)行智能匹配以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)空間利用最大化是關(guān)鍵問(wèn)題所在；

3、為此，我們提出一種立體倉(cāng)庫(kù)用智能出入庫(kù)管理系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種立體倉(cāng)庫(kù)用智能出入庫(kù)管理系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題為：

3、如何將倉(cāng)儲(chǔ)位置與貨物進(jìn)行智能匹配以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)空間的高效利用。

4、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

5、第一方面，一種立體倉(cāng)庫(kù)用智能出入庫(kù)管理系統(tǒng)，包括貨物稱(chēng)量模塊、空間監(jiān)測(cè)模塊、空間篩選模塊、承重監(jiān)測(cè)模塊、承重分析模塊、調(diào)度終端、理貨終端和服務(wù)器，所述貨物稱(chēng)量模塊用于對(duì)預(yù)定入庫(kù)的貨物進(jìn)行稱(chēng)重及規(guī)格測(cè)量，得到待入庫(kù)貨物的貨物規(guī)格數(shù)據(jù)，貨物規(guī)格數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)器發(fā)送至空間篩選模塊；所述空間監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)信息，實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)信息通過(guò)服務(wù)器發(fā)送至空間篩選模塊；

6、所述空間篩選模塊用于篩選與待入庫(kù)貨物匹配的倉(cāng)儲(chǔ)空間，篩選得到待入庫(kù)貨物的倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置，待入庫(kù)貨物的倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置通過(guò)服務(wù)器發(fā)送至調(diào)度終端，所述調(diào)度終端用于調(diào)度運(yùn)輸設(shè)備將待入庫(kù)貨物運(yùn)送至倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置完成貨物入庫(kù)操作；

7、所述承重監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的重量分布進(jìn)行監(jiān)測(cè)，得到各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的象限實(shí)時(shí)承重值，各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的象限實(shí)時(shí)承重值通過(guò)服務(wù)器發(fā)送至承重分析模塊；所述承重分析模塊用于對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的重心進(jìn)行分析，生成堆垛正常信號(hào)或堆垛異常信號(hào)，堆垛正常信號(hào)或堆垛異常信號(hào)通過(guò)服務(wù)器發(fā)送至理貨終端；若所述理貨終端接收到堆垛異常信號(hào)，則控制理貨設(shè)備前往對(duì)應(yīng)倉(cāng)儲(chǔ)空間調(diào)節(jié)堆垛貨物的放置情況，若所述理貨終端接收到堆垛正常信號(hào)，則不進(jìn)行任何操作。

8、進(jìn)一步地，貨物規(guī)格數(shù)據(jù)包括待入庫(kù)貨物的貨物空間長(zhǎng)度、貨物空間寬度、貨物空間高度、實(shí)際貨物質(zhì)量以及貨物易損系數(shù)；

9、實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)信息包括各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的空間類(lèi)型、承重臨界值、實(shí)時(shí)空間承重值、空間邊界坐標(biāo)和貨物邊緣坐標(biāo)。

10、進(jìn)一步地，所述空間監(jiān)測(cè)模塊的監(jiān)測(cè)過(guò)程具體如下：

11、將立體倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)中若干數(shù)量的多層貨架根據(jù)貨架分層劃分為若干倉(cāng)儲(chǔ)空間，根據(jù)貨架儲(chǔ)物層所處的高度將倉(cāng)儲(chǔ)空間劃分為下層倉(cāng)儲(chǔ)空間、中層倉(cāng)儲(chǔ)空間和上層倉(cāng)儲(chǔ)空間；

12、以倉(cāng)儲(chǔ)空間的底部中心位置作為原點(diǎn)構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系，獲取倉(cāng)儲(chǔ)空間的空間邊界坐標(biāo)和貨物邊緣坐標(biāo)。

13、進(jìn)一步地，所述空間篩選模塊的篩選過(guò)程包括：

14、獲取待入庫(kù)貨物的貨物空間長(zhǎng)度hc、貨物空間寬度hk、貨物空間高度hg、實(shí)際貨物質(zhì)量hz以及貨物易損系數(shù)ys；

15、通過(guò)公式計(jì)算待入庫(kù)貨物的堆垛風(fēng)險(xiǎn)值fh，公式具體如下；

16、fh={hz×s1+[hz/（hc×hk×hg）]×s2}×ys；

17、其中，s1和s2為固定數(shù)值的權(quán)重系數(shù)，s1和s2的數(shù)值均大于零且s1+s2=1；

18、將待入庫(kù)貨物的堆垛風(fēng)險(xiǎn)值與堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；

19、若堆垛風(fēng)險(xiǎn)值屬于第一堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間，則優(yōu)先待入庫(kù)貨物的優(yōu)先堆垛位置為上層倉(cāng)儲(chǔ)空間；

20、若堆垛風(fēng)險(xiǎn)值屬于第二堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間，則優(yōu)先待入庫(kù)貨物的優(yōu)先堆垛位置為中層倉(cāng)儲(chǔ)空間；

21、若堆垛風(fēng)險(xiǎn)值屬于第三堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間，則優(yōu)先待入庫(kù)貨物的優(yōu)先堆垛位置為下層倉(cāng)儲(chǔ)空間。

22、進(jìn)一步地，第一堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間的取值均小于第二堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間的取值，第二堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間的取值均小于第三堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間的取值，堆垛風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間的取值均大于零。

23、進(jìn)一步地，所述空間篩選模塊的篩選過(guò)程還包括：

24、根據(jù)待入庫(kù)貨物的優(yōu)先堆垛位置篩選對(duì)應(yīng)空間類(lèi)型的倉(cāng)儲(chǔ)空間，獲取對(duì)應(yīng)倉(cāng)儲(chǔ)空間的承重臨界值和實(shí)時(shí)空間承重值；

25、將實(shí)時(shí)空間承重值與待入庫(kù)貨物的實(shí)際貨物質(zhì)量相加計(jì)算得到倉(cāng)儲(chǔ)空間的預(yù)估空間承重值，將倉(cāng)儲(chǔ)空間的預(yù)估空間承重值與承重臨界值進(jìn)行比對(duì)；

26、若預(yù)估空間值大于承重臨界值，則篩除此倉(cāng)儲(chǔ)空間并選取另一倉(cāng)儲(chǔ)空間重復(fù)比對(duì)過(guò)程；

27、若預(yù)估空間值小于等于承重臨界值，則獲取倉(cāng)儲(chǔ)空間的空間邊界坐標(biāo)和貨物邊緣坐標(biāo)。

28、進(jìn)一步地，所述空間篩選模塊的篩選過(guò)程還包括：

29、根據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)空間的貨物邊緣坐標(biāo)劃分得到已使用單元格，根據(jù)空間邊界坐標(biāo)劃分得到一個(gè)或若干個(gè)未使用單元格，獲取各個(gè)未使用單元格的倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留長(zhǎng)度、倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留寬度和倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留高度；

30、將未使用單元格的倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留長(zhǎng)度與待入庫(kù)貨物的貨物空間長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)；

31、若倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留長(zhǎng)度的數(shù)值小于貨物空間長(zhǎng)度的數(shù)值，則篩除此未使用單元格并選取另一未使用單元格重復(fù)比對(duì)過(guò)程；

32、若倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留長(zhǎng)度的數(shù)值大于等于貨物空間長(zhǎng)度的數(shù)值，則將未使用單元格的倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留寬度與待入庫(kù)貨物的貨物空間寬度進(jìn)行比對(duì)；

33、若倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留寬度的數(shù)值小于貨物空間寬度的數(shù)值，則篩除此未使用單元格并選取另一未使用單元格重復(fù)比對(duì)過(guò)程；

34、若倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留寬度的數(shù)值大于等于貨物空間寬度的數(shù)值，則將未使用單元格的倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留高度與待入庫(kù)貨物的貨物空間高度進(jìn)行比對(duì)；

35、若倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留高度的數(shù)值小于貨物空間高度的數(shù)值，則篩除此未使用單元格并選取另一未使用單元格重復(fù)比對(duì)過(guò)程；

36、若倉(cāng)儲(chǔ)預(yù)留高度的數(shù)值大于等于貨物空間高度的數(shù)值，則選定該倉(cāng)儲(chǔ)空間作為待入庫(kù)貨物的倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置；

37、其中，若倉(cāng)儲(chǔ)空間中所有未使用單元格均被篩除，則篩除此倉(cāng)儲(chǔ)空間并選取另一倉(cāng)儲(chǔ)空間重復(fù)比對(duì)過(guò)程。

38、進(jìn)一步地，所述承重監(jiān)測(cè)模塊的監(jiān)測(cè)過(guò)程具體如下：

39、以各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的底部中心位置為原點(diǎn)構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系，根據(jù)坐標(biāo)系的象限分布規(guī)則劃分得到四個(gè)象限空間，分別標(biāo)記為第一象限空間、第二象限空間、第三象限空間和第四象限空間，其中，第一象限空間對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系的右上區(qū)域，第二象限空間對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系的左上區(qū)域，第三象限空間對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系的左下區(qū)域，第四象限空間對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系的右下區(qū)域；

40、通過(guò)設(shè)置于各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間底部的壓力傳感器獲取倉(cāng)儲(chǔ)空間中各個(gè)象限空間的象限實(shí)時(shí)承重值。

41、進(jìn)一步地，所述承重分析模塊的分析過(guò)程具體如下：

42、獲取各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的第一象限實(shí)時(shí)承重值xzⅰ、第一象限實(shí)時(shí)承重值xzⅱ、第一象限實(shí)時(shí)承重值xzⅲ和第一象限實(shí)時(shí)承重值xzⅳ；

43、根據(jù)公式計(jì)算倉(cāng)儲(chǔ)空間的重心偏移系數(shù)dp，公式具體如下：

44、dp=|(xzⅰ+xzⅱ)-(xzⅲ+xzⅳ)|+|(xzⅰ+xzⅳ)-(xzⅱ+xzⅲ)|；

45、將倉(cāng)儲(chǔ)空間的重心偏移系數(shù)與重心偏移區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；

46、若倉(cāng)儲(chǔ)空間的重心偏移系數(shù)屬于第一重心偏移區(qū)間，則生成堆垛正常信號(hào)；

47、若倉(cāng)儲(chǔ)空間的重心偏移系數(shù)屬于第二重心偏移區(qū)間，則生成堆垛異常信號(hào)；

48、其中，第一重心偏移區(qū)間和第二重心偏移區(qū)間的取值均大于零，第一重心偏移區(qū)間的取值均小于第二重心偏移區(qū)間的取值。

49、第二方面，一種立體倉(cāng)庫(kù)用智能出入庫(kù)管理方法，管理方法具體步驟包括：

50、步驟s101，貨物稱(chēng)量模塊對(duì)預(yù)定入庫(kù)的貨物進(jìn)行稱(chēng)重及規(guī)格測(cè)量,得到待入庫(kù)貨物的貨物規(guī)格數(shù)據(jù)，空間監(jiān)測(cè)模塊對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)信息；

51、步驟s102，空間篩選模塊篩選與待入庫(kù)貨物匹配的倉(cāng)儲(chǔ)空間，得到待入庫(kù)貨物的倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置，調(diào)度終端根據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置調(diào)度運(yùn)輸設(shè)備完成貨物入庫(kù)操作；

52、步驟s103，承重監(jiān)測(cè)模塊對(duì)各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的重量分布進(jìn)行監(jiān)測(cè)，得到各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的象限實(shí)時(shí)承重值，承重分析模塊對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的重心進(jìn)行分析，生成堆垛正常信號(hào)或堆垛異常信號(hào)；

53、步驟s104，若理貨終端接收到堆垛異常信號(hào)，則控制理貨設(shè)備前往對(duì)應(yīng)倉(cāng)儲(chǔ)空間調(diào)節(jié)堆垛貨物的放置情況，若接收到堆垛正常信號(hào)，則不進(jìn)行任何操作。

54、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

55、1、本發(fā)明首先通過(guò)貨物稱(chēng)量模塊對(duì)預(yù)定入庫(kù)的貨物進(jìn)行稱(chēng)重及規(guī)格測(cè)量，得到待入庫(kù)貨物的貨物規(guī)格數(shù)據(jù)發(fā)送至空間篩選模塊，還通過(guò)空間監(jiān)測(cè)模塊對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)信息發(fā)送至空間篩選模塊，然后利用空間篩選模塊篩選與待入庫(kù)貨物匹配的倉(cāng)儲(chǔ)空間，得到待入庫(kù)貨物的倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置發(fā)送至調(diào)度終端，再由調(diào)度終端調(diào)度運(yùn)輸設(shè)備將待入庫(kù)貨物運(yùn)送至倉(cāng)儲(chǔ)目標(biāo)位置完成貨物入庫(kù)操作；

56、2、本發(fā)明還利用承重監(jiān)測(cè)模塊對(duì)各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的重量分布進(jìn)行監(jiān)測(cè)，得到各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的象限實(shí)時(shí)承重值發(fā)送至承重分析模塊，并通過(guò)承重分析模塊對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的重心進(jìn)行分析，生成堆垛正常信號(hào)或堆垛異常信號(hào)發(fā)送至理貨終端，最終通過(guò)理貨終端調(diào)節(jié)倉(cāng)儲(chǔ)空間中堆垛貨物的放置情況，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)位置與貨物的智能匹配使得倉(cāng)儲(chǔ)空間利用最大化。