[发明专利]一种基于错位码垛规划的分段阶梯码垛方法

说明书

本发明公开了一种基于错位码垛规划的分段阶梯码垛的方法。本方法用于将单一尺寸的包装件按错位码垛规划的布局方案码放至运输车辆；码垛方法包括：输入相关参数，首先生成最佳垛型；当前层每码垛完一列，计算和记录一次在该层沿车厢长度方向的已码垛长度，直至不能再码下一个包装件；当码完第一层，第二层码垛长度应小于第一层实际码垛长度，以此类推直至最顶层码垛完毕，码垛机器人暂停码垛；计算车辆移动距离，车辆所在移动平台精确移动；然后新分段长方体从第一层码起，进入新的阶梯码垛循环。本方法适应于各种尺寸的包装件和车厢的码垛装车，能够有效且经济的解决码垛存储与运输车辆高效装载问题。

技术领域

本发明涉及码垛机器人堆码应用领域，更具体的说，是一种可以针对大型运输车辆装载单一尺寸的包装件，利用适当尺寸的码垛机器人实现分段阶梯码垛的方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的迅速发展，物流运输行业愈发受到重视，但普遍存在物流效率低下且成本高的问题，严重制约着企业的发展。当前物流运输行业装车一般采用人力的方式，且对货物的摆放没有任何预案，完全是靠个人的经验或者是随意地码放于运输车辆上，难以保证车厢空间的高利用率。同时这种不合理的摆放不能保证堆垛的稳定性，从而导致货物坍塌，造成经济损失。因此，以码垛机器人替代人工操作改变这一落后局面，同时给出一个合理的布局及装载方案，以提高车厢空间利用率和装箱效率，是一种有效的解决方案。但由于空间和成本的限制，制造一个大型机器人是不合理的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于错位码垛规划的分段阶梯码垛的方法，以满足企业将不同尺寸包装件高效且经济地码放至运输车辆上的要求。

本发明在“一种错位码垛规划的方法”CN104528389B的基础上，提出了运输车辆的分段阶梯码垛方法。

本发明一种基于错位码垛规划的分段阶梯码垛的方法，按照下述步骤进行：

(1)输入基本的数据，规划出全车厢垛型：

用户输入自定义的垛型数据，数据包括车厢的长为L₀₁，宽为L₀₂，货物的长为B，宽为A，高为h，码垛层数为n，码垛机器人工作空间长度为CL，利用公告号CN104528389B“一种错位码垛规划的方法”规划出基于车厢空间利用最大化(码垛个数最大化)和错位码垛稳定性的全车厢垛型。全车厢的奇数层个数最大化方案相同，偶数层个数最大化方案相同，分别如图2和图3所示，其中；x₂₁、x₁₂、x₁₃、x₂₄、x₂₅分别为I-V区在X方向的包装件个数，x₁₁、x₂₂、x₂₃、x₁₄、x₁₅分别为I-V区在Y方向的包装件个数；

(2)当前段内阶梯状码垛：

由于沿车厢长度方向两侧布局不一致，因此分别记j层两侧已码垛层长为R1_j、R2_j，其初始值均为0，其中，j＝1...n，令R1₀＝CL,R2₀＝CL。设定车厢长度方向为X方向，宽度方向为Y方向,也就是码垛到任意当前位置，都要校验沿X方向已码垛长度与下一层已码垛层长之差是否小于一个包装箱长度或宽度。若差值大于一个包装箱长度或宽度，则换层并记忆此层此位置的阶梯沿X方向的层长；否则，将继续沿车厢长度X方向码垛当前层；如此循环，直至当前段最顶层码垛完毕。如此，每一层均记录阶梯层长，形成了分段阶梯中各层阶梯；

具体步骤如下：

(a)计算当前层已码垛层长R1_j、R2_j：