一种仿真模拟货物摆放的方法与流程

1.本发明实施例涉及智能装货领域，具体涉及一种仿真模拟货物摆放的方法。


背景技术：

2.目前尚未有将货物有序紧凑无损地摆放到购物中的自动化技术，导致最后一环的装货环节还需要人工完成，不能实现全程无人化自动拣货装货。


技术实现要素：

3.为此，本发明实施例提供一种仿真模拟货物摆放的方法，以解决向购物篮内摆放商品易出现的商品摆放杂乱、商品挤压受损以及空间利用率低的问题。
4.为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
5.在本发明的实施方式的一个方面中，提供了一种仿真模拟货物摆放的方法，包括：
6.获取货物的尺寸信息和购物篮的尺寸信息，根据所述货物的尺寸信息和所述购物篮的尺寸信息筛选出待摆放货物；根据待摆放货物的总体积，确定所述购物篮的数量；
7.获取所述待摆放货物的基本信息，根据所述基本信息将所述待摆放货物划分为立放商品、规则躺放商品和不规则躺放商品；
8.依次向所述购物篮内放置所述立放商品、所述规则躺放商品和所述不规则躺放商品，将整体摆放步骤作为摆放策略输出。
9.进一步地，将所述待摆放货物的总体积v1除以所述购物篮的容积v0；
10.其中，当v1/v0≤0.9，需要1个所述购物篮；当v1/v0》0.9，则至少需要2个所述购物篮；当v1/v0》1.8，则至少需要3个所述购物篮。
11.进一步地，单个所述购物篮的宽长高为x0、y0、z0，用于所述待摆放货物出货的出货口宽长为a、b，所述出货口宽a与所述购物篮宽x0长度一致；
12.所述购物篮位于所述出货口下方，在初始位置时，所述出货口的中心点与所述购物篮的中心点在同一垂直线上；
13.定义摆放参数，所述摆放参数用于表示所述购物篮相对所述出货口的摆放方向，以及所述购物篮相对所述出货口的移动参数；
14.建立坐标系，所述坐标系的xy平面与所述出货口平面平行，所述出货口第一宽边与所述坐标系的x轴平行，所述出货口的第一长边与所述坐标系的y轴平行；
15.所述摆放参数的第一个参数为00时，表示所述购物篮的第一长边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第一个参数为01时，表示所述购物篮的第一宽边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第一个参数为10时，表示所述购物篮的第二长边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第一个参数为11时，表示所述购物篮的第二宽边与所述出货口的第一长边平行；
16.所述摆放参数的第二、三、四个参数，依次表示所述购物篮相对所述出货口在所述坐标系下x轴、y轴、z轴方向的移动参数。
17.进一步地，将所述待摆放货物近似成立放体后获取尺寸；
18.设定所述立放商品的宽长高为xn，yn，zn；其中zn≤z0，xn≥yn；将xn进行从大到小排序，依次为xn1、xn2、xn3
…
；
19.设定所述规则趟放商品的宽长高为xm，ym，zm；其中，zm≤z0，xm≥ym；将xm进行从大到小排序，依次为xm1、xm2、xm3
…
；
20.设定所述不规则趟放商品的宽长高为xo，yo，zo；其中，zo≤z0，xo≥yo；将xo进行从大到小排序，依次为xo1、xo2、xo3
…
。
21.进一步地，当需要1个所述购物篮时，对货物的摆放包括：
22.步骤100：当所述待摆放货物的宽均小于所述购物篮宽时，即xn1≤x0，xm1≤x0 and xo1≤x0，则对所述待摆放货物进行横放，包括：
23.步骤10：模拟摆放所述立放商品，按照所述立放商品的宽度从大到小排序，依次摆放所述立放商品；
24.步骤11：第一个立放商品的宽长高为xn1、yn1、zn1，摆放方式为独行横放，与所述第一个立放商品摆放步骤对应的第一摆放参数为(00，0，b/2-y0/2，0)；
25.步骤12：摆放完所述第一个立放商品后，对第二个立放商品进行摆放，所述第二个立放商品的宽长高为xn2、yn2、zn2；
26.a)当所述第一个立放商品与所述第二个立放商品的宽度和不大于所述购物篮的宽度，即xn2≤x0-xn1，则所述第二个立放商品是与所述第一个立放商品并行横放在一行中，第二摆放参数为(00，-xn1，b/2-y0/2，0)；
27.b)当所述第一个立放商品与所述第二个立放商品的宽度之和大于所述购物篮的宽度时，即xn2》x0-xn1，
28.i.判断所述第二个立放商品与所述第一个立放商品的长度和不大于所述购物篮长度时，即yn2≤y0-yn1，则第所述第二个立放商品是新的一行独行横放，所述第二摆放参数为
29.(00，0，b/2-y0/2-yn1，0)；
30.ii.yn2》y0-yn1，
31.①
若z0-zn1≥zn2，
32.a)若yn1≥yn2，则第xn2商品上下叠放在第xn1商品上，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2，zn1)；
33.b)若yn1《yn2，则第xn2与第xn1的摆放顺序要颠倒下；
34.②
若z0-zn1《zn2，则必须增加一个所述购物篮，将所述第二个立放商品摆放其中。
35.进一步地，步骤10还包括：
36.步骤13：摆放完所述第二个立放商品后，对第三个立放商品进行摆放，所述第三个立放商品的宽长高为xn3、yn3、zn3；
37.a)若xn2≤x0-xn1，
38.i.若xn3≤x0-xn1-xn2，则第三个立放个商品可以和所述第一个立放商品、所述第二个立放商品并行横放在一行，第三摆放参数为(00，-xn1-xn2，b/2-y0/2，0)；
39.ii.若xn3》x0-xn1-xn2，
40.①
若yn3≤yn1-yn2，xn3≤x0-xn1，则所述第三个立放商品可以与所述第二个立放
商品并行横列放在一列，所述第三摆放参数为(00，-xn1-xn2，b/2-y0/2-yn2，0)；
41.②
否则，第三个立放商品是新的一行独行横放，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2-yn1，0)；
42.b)若xn2》x0-xn1，
43.i.若xn3≤x0-xn1，则第三个立放商品与所述第一个立放商品并行横放在一行中，所述第三摆放参数为(00，-xn1，b/2-y0/2，0)；
44.ii.若xn3》x0-xn1，则重复上述步骤12的全部算法，得出所述第三个立放商品的摆放参数。
45.进一步地，步骤100还包括：
46.步骤20：对所述规则躺放商品进行摆放，所述规则躺放商品包括：躺放长方体商品和躺放圆柱体商品；所述趟放长方体商品按底平面面积从大到小排序，依次是a1、a2、a3
…
；所述趟放圆柱体按宽度从大到小排序，依次是b1、b2、b3
…
；将所述躺放规则商品放置在摆放完所述立放商品后的剩余空间内，剩余空间在摆放货物后，需要动态进行计算空间参数，及重新产生的空间个数；具体包括：
47.步骤21：对于所述趟放长方体商品，在剩余空间中，首先计算空间1是否够放，空间1放满后再计算空间3：
48.①
若ya1≤yt1，则第a1商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2，0)；
49.②
若yal》yt1
50.a)若有zt3n》za1并且yt3n》ya1，则第a1商品的摆放参数为(00，0，b/2-y0/2+∑y(n-1)，zn)；
51.b)否则，
52.i.若ya1≤xt2，并且xa1≤yt2，则第a1商品的摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)；
53.ii.否则，第a1商品必须放到一个新的购物篮中；
54.③
第an件商品
55.a)若∑zan≤z0，则第an商品在第a(n-1)商品上面上下叠放，参数为(10，0，b/2-y0/2，∑za(n-1))；
56.b)若∑zan》z0，
57.i.若yan≤yt1-ya1，则第an商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2+ya1，0)；
58.ii.若yan》yt1-ya1，则重复
②
的算法；
59.步骤22：在摆放完所述趟放长方体商品后，计算剩余空间，进行所述趟放圆柱体商品的摆放；对于所述趟放圆柱体商品，在剩余空间中，首先计算空间1是否够放，空间1放满后再看空间3，空间3放满再看空间3，算法同所述趟放长方体商品；摆放完所述趟放圆柱体商品后，计算剩余空间个数及参数。
60.进一步地，步骤100还包括：
61.步骤30：模拟摆放所述不规则躺放商品；
62.首先按所述不规则躺放商品的抗压性排序，抗压性高的商品先放，抗压性低的商品后放，然后按所述不规则躺放商品的宽度从大到小进行排序，从大到小顺序摆放。
63.进一步地，当需要1个所述购物篮时，对货物的摆放包括：
64.步骤200：若xn1》x0，xm1≤x0 and xo1≤x0，则首先摆放商品是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同步骤100；
65.步骤300：若xn1≤x0，xm1》x0 or xo1》x0
66.①
假设xm1》x0，xn≤x0-max(ym)，xn-1》x0-max(ym)，若y0-ym1≥∑y(n-1)，那么首先摆放商品是横放，参数与算法同步骤100，但在摆放趟放规则商品时，优先摆放xm》x0的商品；或者，假设xo1》x0，xn≤x0-max(yo)，xn-1》x0-max(yo)，若y0-yo1≥∑y(n-1)，那么首先摆放商品是横放，参数与算法同步骤100，但在摆放趟放不规则商品时，优先摆放xo》x0的商品；
67.②
否则，则所有商品都是是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同步骤100；
68.步骤400：若xn1》x0，xm1》x0or xo1》x0，则所有商品都是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同步骤100，但在摆放趟放规则商品或不规则商品时，优先摆放xm》x0，或xo》x0的商品。
69.进一步地，当需要2个所述购物篮时，对货物的摆放包括：
70.将同一温区的商品放在同一购物篮，比如：常温商品放1个，生鲜商品放1个；
71.将不同温区商品的体积计算后进行排序，首先模拟摆放体积最大的同温区的商品，等该温区的商品模拟摆放完成后，多出的商品则和其他温区的商品一起放到另一个篮中进行模拟摆放；
72.当需要2个所述购物篮时，对货物的摆放包括：
73.温区的摆放顺序为常温、冷冻和冷藏。
74.本发明的实施方式具有如下优点：
75.本发明实施例公开了一种仿真模拟货物摆放的方法，通过三维仿真的方法及算法实现在购物篮中从冻品到生鲜到常温商品等货物的自动摆放，并达到不损坏商品，摆放有序，摆放紧凑，摆放量最大化的效果。
附图说明
76.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
77.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
78.图1为本发明的实施例提供的一种仿真模拟货物摆放的方法的流程示意图；
79.图2为本发明的实施例提供的剩余可用最大空间的结构示意图；
80.图3为本发明的实施例模拟摆放效果的结构示意图；
81.图4为本发明的实施例提供的出货口向购物篮装货的结构示意图。
82.图中：51-可用空间1、52-可用空间2、53-可用空间3。
具体实施方式
83.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
84.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
85.实施例
86.本方法通过三维仿真的方法，模拟实际货物的摆放思路，实现货物的自动化无挤压紧凑摆放。
87.参考图1-4所示，本发明的实施例提供了一种仿真模拟货物摆放的方法，包括：
88.获取货物的尺寸信息和购物篮的尺寸信息，根据货物的尺寸信息和购物篮的尺寸信息筛选出待摆放货物；根据待摆放货物的总体积，确定购物篮的数量。
89.获取待摆放货物的基本信息，根据基本信息将待摆放货物划分为立放商品、规则躺放商品和不规则躺放商品；基本信息包括：包装类型、抗压性、规则形状及其尺寸，根据货物的这些属性来确定商品来进行货物立放与躺放的划分。
90.依次向购物篮内放置立放商品、规则躺放商品和不规则躺放商品，将整体摆放步骤作为摆放策略输出。例如，在摆放货物时，首先摆放立放商品，按一排排顺序摆放，然后摆放趟放的规则商品，按一层层叠加摆放，接着摆放抗压性高的生鲜商品，最后摆放抗压性低的生鲜商品。
91.首先通过体积来测算需要的购物篮数量，将订单所有货物的体积之和与购物篮的内体积进行比较，如果大于1，则至少需要2个购物篮，但为了留有冗余，我们按如果大于0.9，则至少需要2个购物篮，以此类推。
92.在测算时，引入剩余最大可用空间的概念，用于测算是否够放货物。
93.第一部分：定义
94.1、摆放方式定义
95.立放：商品竖立放置，高度大于厚度；趟放：商品横趟放置，高度不大于厚度；横放：沿着购物篮宽的方向(x轴)摆放；竖放：沿着购物篮长的方向(y轴摆放；独行横放：沿着购物篮宽的方向(x轴)只横放一个商品；并行横放：在独行横放商品的同一行横放第二个商品；并行横列放：紧挨着并行横放的商品在同一列上横放商品；并行竖放；在横放商品的同一行竖放商品；上下叠放：在已放商品的上面对齐边角叠加放置商品。
96.2、进行商品属性进行定义，具体包括以下属性：
97.■
包装类型：纸箱、瓶装，扁桶装、圆桶装、袋装、球体、扁圆体、盒装、托盘、长条形生鲜装、短条形生鲜装
98.■
抗压性，分成3个等级，1级高抗压，2级中等抗压，3级低抗压；形状及尺寸，
99.◆
规则形状及其尺寸：圆柱体(直径及高)、长方体(长宽高)、球体(直径)不规则形
状按近似规则形状计算尺寸
100.立放商品还是趟放商品
101.·
立放商品的高度、宽度和厚度，高度大于厚度；
102.·
趟放商品的长度、高度和厚度，高度不大于厚度；
103.体积：规则形状体积，不规则形状的近似体积
104.温区：低温冷冻000、高温冷冻001、低温冷藏010、高温冷藏011、常温100
105.3、商品摆放参数的定义：
106.如图4所示，摆放参数包括agv购物篮的朝向、与标准货位之间的距离和高度等，比如：(00，100，100，0)，其中00表示购物篮纵向是y轴正向，01表示横向是y轴正向，10表示纵向是y轴负向，11表示横向是y轴负向，中间的100表示位置在标准出货口的中心点的x轴方向移100毫米，最后的100表示在标准出货口的中心点的y轴方向移100毫米，最后1个参数0表示高度为0；
107.具体地，建立坐标系，坐标系的xy平面与出货口平面平行，出货口第一宽边与坐标系的x轴平行，出货口的第一长边与坐标系的y轴平行；
108.摆放参数的第一个参数为00时，表示购物篮的第一长边与出货口的第一长边平行；摆放参数的第一个参数为01时，表示购物篮的第一宽边与出货口的第一长边平行；摆放参数的第一个参数为10时，表示购物篮的第二长边与出货口的第一长边平行；摆放参数的第一个参数为11时，表示购物篮的第二宽边与出货口的第一长边平行；
109.摆放参数的第二、三、四个参数，依次表示购物篮相对出货口在坐标系下x轴、y轴、z轴方向的移动参数。
110.4、剩余可用最大空间的定义：
111.如图2、3所示，在摆放商品后，购物篮中剩余的可用来摆货的最大的独立立体空间，比如图1示，假设摆放货物后，货物近似于长方体xt/yt/zt，则剩余的空间1为xt1/yt1/zt1＝x0/y0-yt/z0，空间2为xx2/yt2/zt2＝x0-xt/y0/z0，空间3为xt3/yt3/zt3＝x0/yt/z0-zt。
112.第二部分：在上述定义的基础上，计算模拟摆放货物的过程并计算出摆放参数
113.假设升降货兜出货口的宽长为ab，购物篮宽长高假设为x0，y0，z0，其中：a＝x0。
114.立放商品的宽长高为xn，yn，zn，zn≤z0，xn≥yn，将xn进行从大到小排序，依次为xn1、xn2、xn3
…
。
115.趟放规则商品的宽长高为xm，ym，zm，zm≤z0，xm≥ym，将xm进行从大到小排序，依次为xm1、xm2、xm3
…
。
116.趟放不规则商品的宽长高为xo，yo，zo，zo≤z0，xo≥yo，将xo进行从大到小排序，依次为xo1、xo2、xo3
…
。
117.首先计算需要的购物篮数量，将订单商品的体积累加得到订单商品总体积v1，除以购物篮容积v0，若v1/v0》0.9，则至少需要2个购物篮，若v1/v0》1.8，则至少需要3个购物篮，依次类推。
118.一、若v1/v0≤0.9，
119.步骤100：a、若xn1≤x0，xm1≤x0 and xo1≤x0，则所有商品全部是横放。
120.步骤10：第一步、模拟摆放所有的立放商品
121.1、第xn1商品是第一个摆放，摆放方式为独行横放，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2，0)。
122.2、第xn2商品是第二个摆放
123.a)若xn2≤x0-xn1，则第xn2商品与第xn1个商品并行横放在一行中，摆放参数为(00，-xn1，b/2-y0/2，0)
124.b)若xn2》x0-xn1，
125.i.yn2≤y0-yn1，则第xn2商品是新的一行独行横放，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2-yn1，0)。
126.ii.yn2》y0-yn1，
127.1.若z0-zn1≥zn2，
128.a)若ym1≥yn2，则第xn2商品可以上下叠放在第xn1商品上，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2，zn1)。
129.b)若yn1《yn2，则第xn2与第xn1的摆放顺序要颠倒下。
130.2.若z0-zn1《zn2，则必须增加一个购物篮，将第xn2商品摆放其中。
131.3、第xn3商品是第三个摆放
132.a)若xn2≤x0-xn1，
133.i.若xn3≤x0-xn1-xn2，则第xn3个商品可以和第xn1和第xn2个商品并行横放在一行，摆放参数为(00，，-xn1-xn2，b/2-y0/2，0)。
134.ii.若xn3》
×
0-xn1-xn2，
135.1.若yn3≤yn1-yn2，xn3≤x0-xn1，则第xn3个商品可以与第xn2个商品并行横列放在一列，摆放参数为(00，-xn1-xn2，b/2-y0/2-yn2，0)。
136.2.否则，第xn3商品是新的一行独行横放，摆放参数为
137.(00，0，b/2-y0/2-yn1，0)。
138.b)若xn2》x0-xn1，
139.i.若xn3≤x0-xn1，则第xn3商品与第xn1个商品并行横放在一行中，摆放参数为(00，-xn1，b/2-y0/2，0)
140.ii.若xn3》x0-xn1，则重复上述2的全部算法，得出第xn3商品的摆放参数
141.4、其他商品依次类推。
142.5、所有的摆放完成以后，计算剩余空间的参数，如图1所示。在摆放多件货物后，空间3有个多个，分别是xt31/yt31/zt31、xt32/yt32/zt32
…
xt3n/yt3n/zt3n等。
143.步骤20：第二步、模拟摆放趟放的形状规则的商品
144.趟放长方体商品按底平面面积从大到小排序，依次是a1、a2和a3等等。趟放圆柱体按宽度从大到小排序，依次是b1、b2和b3等等。剩余空间在摆放货物后，需要动态进行计算空间参数，及可能的空间个数
145.对于趟放长方体，在剩余空间中，首先计算空间1是否够放，空间1放满后再看空间3。
146.1、若ya1≤yt1，则第a1商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2，0)
147.2、若yal》yt1
148.a)若有zt3n》za1并且yt3n》ya1，则第a1商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2+∑y
(n-1)，zn)
149.b)否则，
150.i.若ya1≤xt2并且xa1≤yt2，则第a1商品的摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)
151.ii.否则，第a1商品必须放到一个新的购物篮中。
152.3、第an件商品
153.a)若∑zan≤z0，则第an商品在第a(n-1)商品上面上下叠放，参数为(10，0，b/2-y0/2，∑za(n-1))
154.b)若∑zan》z0，
155.i.若yan≤yt1-ya1，则第an商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2+ya1，0)
156.ii.若yan》yt1-ya1，则重复2的算法。
157.在摆放完趟放长方体后，计算剩余空间，进行趟放圆柱体的摆放。
158.对于趟放圆柱体，在剩余空间中，首先计算空间1是否够放，空间1放满后再看空间3，空间3放满再看空间3，算法同上趟放长方体。摆放完趟放圆柱体后，计算剩余空间个数及参数。
159.步骤30：第三步、模拟摆放形状不规则的商品
160.形状不规则的商品主要是生鲜商品，而且基本上都是趟放。
161.算法同上趟放的形状规则的商品的，但摆放顺序上，首先按抗压性排序，抗压性高的商品先放，抗压性低的商品后放，然后按xo从大到小进行排序。
162.步骤200：b、若xn1》x0，xm1≤x0 and xo1≤x0，则首先摆放商品是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同a；
163.步骤300：c、若xn1≤x0，xm1》x0 or xo1》x0
164.①
假设xm1》x0，xn≤x0-max(ym)，xn-1》x0-max(ym)，若y0-ym1≥∑y(n-1)，那么首先摆放商品是横放，参数与算法同a，但在摆放趟放规则商品时，优先摆放xm》x0的商品；或者，假设xo1》x0，xn≤x0-max(yo)，xn-1》x0-max(yo)，若y0-yo1≥∑y(n-1)，那么首先摆放商品是横放，参数与算法同a，但在摆放趟放不规则商品时，优先摆放xo》x0的商品；
165.②
否则，则所有商品都是是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同a；
166.步骤400：d:若xn1》x0，xm1》x0or xo1》x0，则所有商品都是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2,0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同a，但在摆放趟放规则商品或不规则商品时，优先摆放xm》x0，或xo》x0的商品。
167.二、若v1/v0》0.9则需要2个购物篮，则将同一温区的商品放在同一购物篮，比如：常温商品放1个，生鲜商品放1个。
168.将不同温区商品的体积计算后进行排序，首先模拟摆放体积最大的同温区的商品，等该温区的商品模拟摆放完成后，多出的商品则和其他温区的商品一起放到另一个篮中进行模拟摆放。算法同一。
169.三、若v1/v0》1.8则需要3个购物篮，温区的摆放顺序为常温、冷冻和冷藏，其他同二。
170.更多货物的情况，以此类推。
171.本发明的技术方案通过三维仿真的方法及算法实现在购物篮中从冻品到生鲜到常温商品等货物的自动摆放，并达到不损坏商品，摆放有序，摆放紧凑，摆放量最大化的效果。
172.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种仿真模拟货物摆放的方法，其特征在于，包括：获取货物的尺寸信息和购物篮的尺寸信息，根据所述货物的尺寸信息和所述购物篮的尺寸信息筛选出待摆放货物；根据待摆放货物的总体积，确定所述购物篮的数量；获取所述待摆放货物的基本信息，根据所述基本信息将所述待摆放货物划分为立放商品、规则躺放商品和不规则躺放商品；依次向所述购物篮内放置所述立放商品、所述规则躺放商品和所述不规则躺放商品，将整体摆放步骤作为摆放策略输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述待摆放货物的总体积v1除以所述购物篮的容积v0；其中，当v1/v0≤0.9，需要1个所述购物篮；当v1/v0>0.9，则至少需要2个所述购物篮；当v1/v0>1.8，则至少需要3个所述购物篮。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单个所述购物篮的宽长高为x0、y0、z0，用于所述待摆放货物出货的出货口宽长为a、b，所述出货口宽a与所述购物篮宽x0长度一致；所述购物篮位于所述出货口下方，在初始位置时，所述出货口的中心点与所述购物篮的中心点在同一垂直线上；定义摆放参数，所述摆放参数用于表示所述购物篮相对所述出货口的摆放方向，以及所述购物篮相对所述出货口的移动参数；建立坐标系，所述坐标系的xy平面与所述出货口平面平行，所述出货口第一宽边与所述坐标系的x轴平行，所述出货口的第一长边与所述坐标系的y轴平行；所述摆放参数的第一个参数为00时，表示所述购物篮的第一长边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第一个参数为01时，表示所述购物篮的第一宽边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第一个参数为10时，表示所述购物篮的第二长边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第一个参数为11时，表示所述购物篮的第二宽边与所述出货口的第一长边平行；所述摆放参数的第二、三、四个参数，依次表示所述购物篮相对所述出货口在所述坐标系下x轴、y轴、z轴方向的移动参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述待摆放货物近似成立放体后获取尺寸；设定所述立放商品的宽长高为xn，yn，zn；其中zn≤z0，xn≥yn；将xn进行从大到小排序，依次为xn1、xn2、xn3
…
；设定所述规则趟放商品的宽长高为xm，ym，zm；其中，zm≤z0，xm≥ym；将xm进行从大到小排序，依次为xm1、xm2、xm3
…
；设定所述不规则趟放商品的宽长高为xo，yo，zo；其中，zo≤z0，xo≥yo；将xo进行从大到小排序，依次为xo1、xo2、xo3
…
。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当需要1个所述购物篮时，对货物的摆放包括：步骤100：当所述待摆放货物的宽均小于所述购物篮宽时，即xn1≤x0，xm1≤x0 and xo1≤x0，则对所述待摆放货物进行横放，包括：
步骤10：模拟摆放所述立放商品，按照所述立放商品的宽度从大到小排序，依次摆放所述立放商品；步骤11：第一个立放商品的宽长高为xn1、yn1、zn1，摆放方式为独行横放，与所述第一个立放商品摆放步骤对应的第一摆放参数为(00，0，b/2-y0/2，0)；步骤12：摆放完所述第一个立放商品后，对第二个立放商品进行摆放，所述第二个立放商品的宽长高为xn2、yn2、zn2；a)当所述第一个立放商品与所述第二个立放商品的宽度和不大于所述购物篮的宽度，即xn2≤x0-xn1，则所述第二个立放商品是与所述第一个立放商品并行横放在一行中，第二摆放参数为(00，-xn1，b/2-y0/2，0)；b)当所述第一个立放商品与所述第二个立放商品的宽度之和大于所述购物篮的宽度时，即xn2>x0-xn1，i.判断所述第二个立放商品与所述第一个立放商品的长度和不大于所述购物篮长度时，即yn2≤y0-yn1，则第所述第二个立放商品是新的一行独行横放，所述第二摆放参数为(00，0，b/2-y0/2-yn1，0)；ii.yn2>y0-yn1，
①
若z0-zn1≥zn2，a)若yn1≥yn2，则第xn2商品上下叠放在第xn1商品上，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2，zn1)；b)若yn1<yn2，则第xn2与第xn1的摆放顺序要颠倒下；
②
若z0-zn1<zn2，则必须增加一个所述购物篮，将所述第二个立放商品摆放其中。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤10还包括：步骤13：摆放完所述第二个立放商品后，对第三个立放商品进行摆放，所述第三个立放商品的宽长高为xn3、yn3、zn3；a)若xn2≤x0-xn1，i.若xn3≤x0-xn1-xn2，则第三个立放个商品可以和所述第一个立放商品、所述第二个立放商品并行横放在一行，第三摆放参数为(00，-xn1-xn2，b/2-y0/2，0)；ii.若xn3>x0-xn1-xn2，
①
若yn3≤yn1-yn2，xn3≤x0-xn1，则所述第三个立放商品可以与所述第二个立放商品并行横列放在一列，所述第三摆放参数为(00，-xn1-xn2，b/2-y0/2-yn2，0)；
②
否则，第三个立放商品是新的一行独行横放，摆放参数为(00，0，b/2-y0/2-yn1，0)；b)若xn2>x0-xn1，i.若xn3≤x0-xn1，则第三个立放商品与所述第一个立放商品并行横放在一行中，所述第三摆放参数为(00，-xn1，b/2-y0/2，0)；ii.若xn3>x0-xn1，则重复上述步骤12的全部算法，得出所述第三个立放商品的摆放参数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤100还包括：步骤20：对所述规则躺放商品进行摆放，所述规则躺放商品包括：躺放长方体商品和躺放圆柱体商品；所述趟放长方体商品按底平面面积从大到小排序，依次是a1、a2、a3
…
；所述趟放圆柱体按宽度从大到小排序，依次是b1、b2、b3
…
；将所述躺放规则商品放置在摆放完
所述立放商品后的剩余空间内，剩余空间在摆放货物后，需要动态进行计算空间参数，及重新产生的空间个数；具体包括：步骤21：对于所述趟放长方体商品，在剩余空间中，首先计算空间1是否够放，空间1放满后再计算空间3：
①
若ya1≤yt1，则第a1商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2，0)；
②
若yal>yt1a)若有zt3n>za1并且yt3n>ya1，则第a1商品的摆放参数为(00，0，b/2-y0/2+∑y(n-1)，zn)；b)否则，i.若ya1≤xt2，并且xa1≤yt2，则第a1商品的摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)；ii.否则，第a1商品必须放到一个新的购物篮中；
③
第an件商品a)若∑zan≤z0，则第an商品在第a(n-1)商品上面上下叠放，参数为(10，0，b/2-y0/2，∑za(n-1))；b)若∑zan>z0，i.若yan≤yt1-ya1，则第an商品的摆放参数为(10，0，b/2-y0/2+ya1，0)；ii.若yan>yt1-ya1，则重复
②
的算法；步骤22：在摆放完所述趟放长方体商品后，计算剩余空间，进行所述趟放圆柱体商品的摆放；对于所述趟放圆柱体商品，在剩余空间中，首先计算空间1是否够放，空间1放满后再看空间3，空间3放满再看空间3，算法同所述趟放长方体商品；摆放完所述趟放圆柱体商品后，计算剩余空间个数及参数。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤100还包括：步骤30：模拟摆放所述不规则躺放商品；首先按所述不规则躺放商品的抗压性排序，抗压性高的商品先放，抗压性低的商品后放，然后按所述不规则躺放商品的宽度从大到小进行排序，从大到小顺序摆放。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当需要1个所述购物篮时，对货物的摆放包括：步骤200：若xn1>x0，xm1≤x0 and xo1≤x0，则首先摆放商品是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同步骤100；步骤300：若xn1≤x0，xm1>x0 or xo1>x0
①
假设xm1>x0，xn≤x0-max(ym)，xn-1>x0-max(ym)，若y0-ym1≥∑y(n-1)，那么首先摆放商品是横放，参数与算法同步骤100，但在摆放趟放规则商品时，优先摆放xm>x0的商品；或者，假设xo1>x0，xn≤x0-max(yo)，xn-1>x0-max(yo)，若y0-yo1≥∑y(n-1)，那么首先摆放商品是横放，参数与算法同步骤100，但在摆放趟放不规则商品时，优先摆放xo>x0的商品；
②
否则，则所有商品都是是竖放，agv购物篮的初始摆放参数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同步骤100；步骤400：若xn1>x0，xm1>x0or xo1>x0，则所有商品都是竖放，agv购物篮的初始摆放参
数为(01，y0/2-a/2，b/2-x0/2，0)，其他相应的参数跟着调整，但摆放顺序及算法同步骤100，但在摆放趟放规则商品或不规则商品时，优先摆放xm>x0，或xo>x0的商品。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当需要2个所述购物篮时，对货物的摆放包括：将同一温区的商品放在同一购物篮；常温商品放1个购物篮，生鲜商品放1个购物篮；将不同温区商品的体积计算后进行排序，首先模拟摆放体积最大的同温区的商品，等该温区的商品模拟摆放完成后，多出的商品则和其他温区的商品一起放到另一个篮中进行模拟摆放；当需要2个所述购物篮时，对货物的摆放包括：温区的摆放顺序为常温、冷冻和冷藏。

技术总结
本发明实施例公开了一种仿真模拟货物摆放的方法，包括以下步骤：获取货物的尺寸信息和购物篮的尺寸信息，根据所述货物的尺寸信息和所述购物篮的尺寸信息筛选出待摆放货物，根据待摆放货物的总体积，确定所述购物篮的数量；获取所述待摆放货物的基本信息，根据所述基本信息将所述待摆放货物划分为立放商品、规则躺放商品和不规则躺放商品；依次向所述购物篮内放置所述立放商品、所述规则躺放商品和所述不规则躺放商品，将整体摆放步骤作为摆放策略输出。略输出。略输出。


技术研发人员：陆德
受保护的技术使用者：青晨（广州）电子商务科技有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/8