本公开涉及机器人货架的智能搬运技术领域，具体而言，涉及一种货架换面的调度方法、货架换面的调度装置、电子设备及计算机可读介质。
背景技术：
随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及生产效率的提高，搬运机器人的应用范围和技术水平得到了迅猛的发展。
搬运机器人在仓库内搬运货架时，由于货架的方向一直保持不变，当工作站需要拣选其它侧的商品时则需要换面，此时，搬运机器人会搬运货架在指定位置进行换面。
目前通用的货架换面方式为五点换面方式，换面地点为工作站固定换面点，然而，使用五点换面方式需要占用3×3的位置空间，并且每个工作站都配置一个固定换面点，则需占用5×5的位置空间，降低了场地的利用率，且大量的换面任务会导致工作站附近和库内十字路口的交通拥堵，影响了拣选效率。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本公开的目的在于提供一种货架换面的调度方法、货架换面的调度装置、电子设备及计算机可读介质，进而至少在一定程度上克服由于传统货架换面的调度方法的限制而导致场地的利用率较低，以及由于交通拥堵而影响拣选效率等问题。
根据本公开的第一个方面，提供一种货架换面的调度方法，包括：
当所述货架有换面任务时，将拣选点设置为第一换面点，以使所述货架在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述货架在所述第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在所述工作站缓存区域内设置的第二换面点、所述工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面。
在本公开的一种示例性实施例中，所述若所述货架在所述第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在所述工作站缓存区域内设置的第二换面点、所述工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面包括：
若所述货架在所述第一换面点换面失败，则当工作站缓存区域的空闲比例大于等于预设空闲比例时，在所述工作站缓存区域内设置第二换面点，以使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述货架在所述第二换面点换面失败，或工作站缓存区域的空闲比例小于预设空闲比例，则判断工作站固定换面点的任务数量是否大于预设任务数量；
若工作站固定换面点的任务数量小于等于预设任务数量，则使所述货架在所述工作站固定换面点进行换面；
若工作站固定换面点的任务数量大于预设任务数量，在工作站附近路径设置第三换面点，以使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；若所述货架在所述第三换面点换面失败，则返回所述工作站固定换面点进行换面。
在本公开的一种示例性实施例中，在所述判断所述货架是否换面成功之前包括判断所述货架是否锁点成功；所述判断所述货架是否锁点成功包括：
判断所述货架距离换面点的距离是否小于等于第一预设距离，并判断所述换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量是否小于等于第一预设空闲比例；
若所述货架距离所述换面点的距离小于等于第一预设距离且所述换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量小于等于第一预设空闲比例，则判断所述换面点以及所述换面点周围指定的四个位置点是否能够锁定；
若所述换面点以及所述换面点周围指定的四个位置点能够锁定，则所述货架在所述换面点锁点成功。
在本公开的一种示例性实施例中，所述将拣选点设置为第一换面点，以使所述货架在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功包括：
当所述货架到达所述拣选点时，将所述拣选点设置为所述第一换面点，并判断所述第一换面点是否能够锁点成功；
若所述第一换面点锁点成功，则所述货架以原始速度的一半为换面速度在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功。
在本公开的一种示例性实施例中，所述工作站缓存区域包括第一缓存区域和第二缓存区域；所述在所述工作站缓存区域内设置第二换面点，以使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功包括：
将所述第二缓存区域内多个空闲的缓存位依次排序，并按照排序的先后顺序将所述缓存位设置为第二预设换面点，并依次判断所述第二预设换面点是否能够锁点成功；
若所述第二预设换面点锁点成功，则将所述第二预设换面点作为所述第二换面点，使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述第二预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第二预设换面点是否能够锁点成功；
若所述下一个第二预设换面点锁点成功，则将所述下一个第二预设换面点作为所述第二换面点，使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功。
在本公开的一种示例性实施例中，所述工作站固定换面点为两个相邻的工作站所共用；所述工作站固定换面点为两个相邻的工作站所共用；所述使所述货架在所述工作站固定换面点进行换面包括：
将所述两个相邻的工作站中的货架按照锁点成功的顺序依次排序；
使所述货架按照锁点成功的顺序在所述工作站固定换面点进行换面。
在本公开的一种示例性实施例中，所述在工作站附近路径设置第三换面点，以使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功包括：
确定所述货架在所述工作站附近路径上的目标路径，在所述目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点，并按照排序的顺序判断所述第三预设换面点是否能够锁点成功；
若所述第三预设换面点锁点成功，则将所述第三预设换面点作为所述第三换面点，使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述第三预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第三预设换面点是否能够锁点成功；
若所述下一个第三预设换面点锁点成功，则将所述下一个第三预设换面点作为所述第三换面点，使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功。
在本公开的一种示例性实施例中，所述确定所述货架在所述工作站附近路径上的目标路径，在所述目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点包括：
判断所述目标路径上是否有路径拐弯点，若有路径拐弯点，则将所述路径拐弯点确定为所述第三预设换面点；
若所述目标路径上没有路径拐弯点，则判断与所述货架所在位置点距离小于等于第二预设距离的第二预设范围内的位置点中其他货架的数量是否小于等于第二预设空闲比例；
若所述第二预设范围内的位置点中其他货架的数量小于等于第二预设空闲比例，则将所述第二预设范围内多个空闲的位置点依次排序，并按照排序的先后顺序将所述位置点设置为所述第三预设换面点；
若所述第二预设范围内的位置点中其他货架的数量大于第二预设空闲比例，则在所述工作站附近路径上空闲的位置点中随机确定一个位置点作为所述第三预设换面点。
根据本公开的第二方面，提供一种货架换面的调度装置，包括：
第一换面点换面模块，用于当所述货架有换面任务时，将拣选点设置为第一换面点，以使所述货架在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
其他换面点换面模块，用于若所述货架在所述第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在所述工作站缓存区域内设置的第二换面点、所述工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面。
根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的货架换面的调度方法。
根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的货架换面的调度方法。
本公开示例性实施例可以具有以下有益效果：
本公开示例实施方式的货架换面的调度方法中，通过提出一种新的换面方式和智能换面调度策略，一方面，可以实现机器人货架在全仓各点的动态换面，无需只在固定的换面点进行换面，而可以根据条件和需要选择在拣选点换面、缓存位换面或工作站附近动态换面等，解决多种换面场景，提高换面效率；另一方面，可以根据小车的任务、全仓交通的忙闲情况以及异常情况确定最优的换面方式，在提高换面效率的同时，缩短换面后到达工作站的时间，减少对换面点周边以及工作站附近交通情况的影响。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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示意性示出了工作站固定换面点的布局控制逻辑示意图；
图2示意性示出了库内十字路口换面的布局控制逻辑示意图；
图3示出了本公开示例实施方式的货架换面的调度方法的流程示意图；
图4示意性示出了一种新的工作站布局控制逻辑的示意图；
图5示出了本公开示例实施方式的分析其他位置选择换面点的流程示意图；
图6示出了本公开示例实施方式的判断换面点是否能够锁点成功的流程示意图；
图7示出了本公开示例实施方式的拣选点换面的流程示意图；
图8示出了本公开示例实施方式的工作站缓存区域换面的流程示意图；
图9示出了本公开示例实施方式的工作站固定换面点换面的流程示意图；
图10示出了本公开示例实施方式的工作站附近路径换面的流程示意图；
图11示出了本公开示例实施方式的确定第三预设换面点的流程示意图；
图12示出了本公开示例实施方式的货架换面的调度装置的框图；
图13示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在一些相关的实施例中，货架的换面点只能是工作站固定换面点位置或者仓库内十字路口位置，如图1和图2所示。
图1示意性示出了工作站固定换面点的布局控制逻辑示意图。如图1所示，货架101根据使用场景最多可以分为a/b/c/d四个面，在库内搬运时，货架101的方向一直保持不变，但当工作站需要拣选其它侧的商品时，货架101则需要换面，此时搬运小车会搬运货架101在指定位置进行换面。货架101进行换面的位置称作换面点102，因货架101在换面旋转时的扫略半径通常会大于该货架的长和宽，因此在换面时会和其它相邻位置的货架发生碰撞，所以货架101在换面点102换面时，需同时锁住相邻的四个位置，换面时被锁住的位置称为锁点103，该位置不允许有其它搬运小车或者货架经过或停留。目前通用的上述换面方式可以称为五点换面方式。
在如图1所示的相关实施例中，工作站包括固定换面点102和缓存区域106，缓存区域106包括1至7号缓存位，其中7号缓存位104为工作站货架缓存位的入口，1号缓存位为货架101拣选商品的位置，即拣选点105。工作站固定换面点102的位置布置在场地的外侧，当货架101有换面任务时，在锁住固定换面点102和锁点103的5个坐标位置后，货架101开始选择换面，换面完成后，锁点103的四个坐标位置立即释放，小车搬运货架进入缓存区域106排队，到达拣选点105进行拣选。
图2示意性示出了库内十字路口换面的布局控制逻辑示意图。如图2所示，货架101在仓库内十字路口的换面点107为仓库内十字交叉路口的位置，在小车搬运货架101到工作站的途中可以在十字路口进行换面，小车会锁住换面点107和换面点相邻的4个锁点103，机器人货架开始选择换面，换面完成后，锁点103的四个坐标位置立即释放，小车搬运货架到达工作站。
当搬运小车搬运需要换面的货架到达任何一个“十字路口”时，均会自动触发换面任务，换面方式采用五点换面的原理，即检测四个锁点103是否有小车经过，并检测当前“十字路口”在需要的换面时间内是否有其它的小车路过，如以上均没有，则立即执行换面任务。换面完成后，锁点103立即解锁，小车搬运货架至工作站执行任务；
如以上换面的条件不满足，即五点换面中的四个锁点103有小车经过或在预计的换面时间内会有小车经过换面点107或锁点103，则小车继续行走，当到达另一个“十字路口”时，继续进行以上判断，如条件允许则可以换面，如一直触发不了换面条件，则最后到达工作站的固定换面点102进行换面。
由上述的相关实施例可以看出，现有的换面方式是搬运小车搬运货架到达换面点，请求锁定换面点相邻的4个点，若请求锁点失败，则换面失败。根据现有的换面形式，换面任务需要占用3×3的位置空间，每个工作站都配置一个固定换面点，则需占用5×5的位置空间，场地的利用率不高。另外，货架的换面点只能是仓库内十字路口位置或者工作站固定换面点位置，大量的换面任务导致工作站附近和库内十字路口的堵塞，影响工作站主路和库内的交通，从而影响拣选效率。另一方面，现有的工作站缓存位为l型，当缓存位数量设置过多时，小车占用了所有的缓存位，会导致工作站主路拥堵，影响主路上前往其他工作站的小车通行，而目前仓内作业出库、入库、盘点等任务，若货架的a、b两面均有拣选任务，则需要去工作站固定换面进行换面，而不能在工位点直接进行换面，影响任务效率。
为了解决上述换面方式所存在的问题，本示例实施方式首先提供了一种货架换面的调度方法。参考图3所示，该货架换面的调度方法可以包括以下步骤：
步骤s310.当货架有换面任务时，将拣选点设置为第一换面点，以使货架在第一换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
在到达工作站拣选点之前，如果货架两面都有拣选任务，小车接到出库搬运任务，到达储位，顶升货架，上报货架号、货架面给控制台，控制台校验上报面和工作站需要的拣选面是否一致，若一致，则小车请求到目的点为拣选点的路径规划；若不一致，则货架需要换面。当货架需要换面时，小车请求目的点为工作站拣选点，必经点为工作站固定换面点的路径规划。控制台给小车下发换面任务，若请求返回的最优路径中包含库内换面点，则到路径中包含库内换面点的位置进行换面，到达该点后，请求地图进行锁点，并判断锁点是否成功。若锁点成功，则在该点进行库内换面，然后重新请求路径规划，目的点为工作站拣选点。若锁点失败，则直接到工作站固定换面点排队换面。
当小车到达拣选点，且在拣选点拣选完成后，控制台给小车下发离开拣选点的任务，目的点为工作站的离开暂存位。控制台判断货架是否有换面任务，若货架没有换面任务，小车在离开拣选点的同时，控制台请求路径规划回库路径，起点为离开暂存位，终点为回库目的储位。小车到达离开暂存位后，判断回库任务是否下发成功，若小车回库任务接收成功，则按照规划路径回库，将货架状态由出库预完成修改为回库搬运中，可向该货架追加拣选任务。小车到达离开暂存位后，若回库任务未接受成功，则小车在离开暂存位等待控制台下发回库任务，再请求路径规划进行回库。
若货架有换面任务，且工作站配置允许拣选点换面，则地图自动配置拣选点为换面点，小车优先在拣选点进行换面，并判断在拣选点换面是否成功。若在拣选点换面成功，则直接请求排产回库目的储位和路径规划，逻辑同上述没有换面任务时相同。
步骤s320.若货架在第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在工作站缓存区域内设置的第二换面点、工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面。
如图4所示是本示例实施方式中的工作站布局控制逻辑的示意图，其中，两个相邻且布局对称的工作站共用一个换面点401，换面方式为五点换面。每个工作站的缓存位402有两排，共8个，分别是拣选位403、2、3、4、5、6、7、8号缓存位。小车到达工作站后，系统判断工作站缓存位402的忙闲情况，若缓存位402没有小车，则可以直接插队进入。例如，搬运货架的小车是从6号缓存位进入工作站，此时2号和6号缓存位没有小车排队，则小车路径可以由6号缓存位直接插入2号缓存位，再进入操作工位拣选位。
本示例实施方式中，新增了离开暂存位，地图配置界面新增了离开暂存位配置坐标。小车在拣选点拣选完成后，控制台直接给小车下发离开任务，目的点为离开暂存位。
若货架在拣选点换面失败，可以对其它位置进行分析，根据条件和需要选择在工作站缓存区域、工作站固定换面点或工作站附近动态换面。例如，如果工作站缓存区域空闲比例比较高，则在工作站缓存区域内寻找换面点使货架进行换面；如果工作站缓存区域空闲比例比较低，但工作站固定换面点的任务数量比较少，则使货架到工作站固定换面点进行换面；如果工作站固定换面点的任务数量也比较多，则使货架在工作站附近路径上寻找空闲的位置点进行换面。
本示例实施方式中提出了一种新的货架智能换面调度策略，可以根据小车的任务、全仓交通忙闲、异常情况确定最优换面方式，提高换面效率，缩短换面后到达工作站的时间，减少对换面点周边交通情况的影响。同时也提出了一种新的换面方式，小车可以实现全仓各点动态换面，如拣选点换面、缓存位换面等，而无需在固定换面点换面，可以实现多种换面场景，提高效率。另外，还提出了一种工作站缓存位、换面点的新布局，由常见的l型缓存位改为两排平行缓存位，两个工作站共用一个换面点，提高了场地的利用率。
下面，结合图5至图11对本示例实施方式的上述步骤进行更加详细的说明。
在步骤s320中，参考图5所示，若货架在第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在工作站缓存区域内设置的第二换面点、工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面具体可以包括以下步骤：
步骤s510.若货架在第一换面点换面失败，则当工作站缓存区域的空闲比例大于等于预设空闲比例时，在工作站缓存区域内设置第二换面点，以使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功
若在拣选点换面失败，优先选择工作站缓存位动态换面方式进行换面，请求地图根据工作站内缓存位的空闲程度判断是否能在工作站缓存位内部进行换面。例如，当缓存位空闲比例大于等于75％时，则选择工作站缓存位动态换面方式进行换面。上述空闲比例也可以取其他数值，如62.5％等，在这里不做具体限定。
步骤s520.若货架在第二换面点换面失败，或工作站缓存区域的空闲比例小于预设空闲比例，则判断工作站固定换面点的任务数量是否大于预设任务数量。
若小车在工作站缓存位动态换面锁点失败，则根据工作站固定换面点的任务数量判断是否能优先选择在工作站固定换面点进行换面。例如，若工作站缓存位的空闲比例小于75％，则判断到工作站固定换面点的任务数量(包括经过换面点的小车任务)是否超过3个。上述任务数量也可以是其他值，如4个或5个，在这里也不做具体限定。
步骤s530.若工作站固定换面点的任务数量小于等于预设任务数量，则使货架在工作站固定换面点进行换面。
例如，若到换面点的任务个数小于等于3个，则安排小车优先去工作站固定换面点排队换面，小车请求地图规划路径，目的点为拣选点，必经点为工作站固定换面点。
步骤s540.若工作站固定换面点的任务数量大于预设任务数量，在工作站附近路径设置第三换面点，以使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功；若货架在第三换面点换面失败，则返回工作站固定换面点进行换面。
若工作站固定换面点的任务数量大于预设任务数量，则选择在工作站附近路径动态换面。例如，若工作站固定换面点的任务个数大于3个，则控制台请求路径规划给出最优路径，目的点为拣选点，必经点为固定换面点。在到达拣选点的路径中，小车一直进行锁点，若能锁点成功，则直接进行五点换面，若锁点失败，则到工作站固定换面点进行换面。
参考图6所示，在判断货架是否换面成功之前包括判断货架是否锁点成功，而判断货架是否锁点成功具体可以包括以下步骤：
步骤s610.判断货架距离换面点的距离是否小于等于第一预设距离，并判断换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量是否小于等于第一预设空闲比例。
控制台收到换面任务后，判定换面点离当前所在位置点的距离和换面点周边交通的忙闲情况。例如，若小车当前位置点离换面点的距离大于5个码点，则不锁定换面点和换面点相邻的4个点。若换面点外两圈范围内小车的数量超过40％，则为繁忙；若小车数量少于40％，则为空闲。
步骤s620.若货架距离换面点的距离小于等于第一预设距离且换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量小于等于第一预设空闲比例，则判断换面点以及换面点周围指定的四个位置点是否能够锁定。
若货架与换面点距离在一定的距离范围内，且换面点周边的交通较为空闲，则判断换面点是否能够提前锁定。例如，若当前位置点离换面点的距离小于5个码点，换面点周围两圈的小车数量少40％，则控制台请求提前锁定换面点和换面点相邻的4个点。
步骤s630.若换面点以及换面点周围指定的四个位置点能够锁定，则货架在换面点锁点成功。
如果换面点和换面点相邻的4个点能够提前锁定，保证小车到达换面点可以直接换面，则货架在该换面点锁点成功。若提前预锁点失败，则小车到达换面点再请求锁点换面。
本示例实施方式中提出的上述预锁定换面点机制，可以通过提前锁定换面点和周边相邻4个点的方式，提高换面效率。
在步骤s310中，参考图7所示，将拣选点设置为第一换面点，以使货架在第一换面点进行换面，并判断货架是否换面成功具体可以包括以下步骤：
步骤s710.当货架到达拣选点时，将拣选点设置为第一换面点，并判断第一换面点是否能够锁点成功。
当小车到达拣选，且货架面拣选任务均完成后，请求地图锁定周围3个点，只请求一次，并判断是否锁点成功。若锁点失败，控制台重新下发换面任务，请求地图是否可以进行工作站缓存位动态换面，具体过程见工作站缓存位动态换面。
步骤s720.若第一换面点锁点成功，则货架以原始速度的一半为换面速度在第一换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
若锁点成功，则通知工作站准备换面，工作站通知控制台，控制台给小车下发换面任务，小车开始换面，换面速度降低到目前速度的一半。用户点击取消按钮，工作站通知控制台拣选点换面取消，控制台请求地图是否能在工作站内部缓存位进行换面。
若换面途中小车出现异常，则正常处理异常后，拣选点恢复任务继续进行换面，工作站界面需要再次弹出换面提示。小车换面完成后，通知工作站拣选界面刷新显示待拣选任务。小车换面拣选完成后，离开拣选点，请求回库目的储位和路径规划，同上述离开拣选点逻辑相同。
在步骤s510中，若货架在第一换面点换面失败，则当工作站缓存区域的空闲比例大于等于预设空闲比例时，参考图8所示，在工作站缓存区域内设置第二换面点，以使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功具体可以包括以下步骤：
步骤s810.将第二缓存区域内多个空闲的缓存位依次排序，并按照排序的先后顺序将缓存位设置为第二预设换面点，并依次判断第二预设换面点是否能够锁点成功。
工作站缓存位换面的适用场景为拣选点换面失败时的换面任务，或拣选完成离开暂存位后又追加到该工作站的换面任务。控制台请求地图是否能在工作站缓存位进行换面，地图根据工作站内缓存位的空闲程度判断是否能在工作站缓存位内部进行换面。
参考图4所示，工作站缓存位为两排，共8个，分别是拣选位、2、3、4、5、6、7、8号缓存位。第一缓存区域包括2、3、4号缓存位，第二缓存区域包括5、6、7、8号缓存位。
工作站缓存位动态换面点的挑选规则为空闲的缓存位，且不能挑选和拣选位平行的缓存位作为可能的动态换面点，只能挑选第二缓存区域中的5、6、7、8号缓存位作为可能的动态换面点。
小车在行走过程中，到达可能换面点时，请求地图锁定周边的四个点，且只请求锁点一次，并判断是否能够锁点成功。
步骤s820.若第二预设换面点锁点成功，则将第二预设换面点作为第二换面点，使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
若锁点成功，则在换面点进行换面，换面成功后，若缓存位空闲，则可以直接插队到达拣选点。若插队失败，重新请求路径，目的点为拣选点即可。
步骤s830.若第二预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第二预设换面点是否能够锁点成功。
若当前换面点锁点失败，则尝试下一个换面点是否能够锁点成功。
步骤s840.若下一个第二预设换面点锁点成功，则将下一个第二预设换面点作为第二换面点，使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
若锁点成功，则在换面点进行换面，换面成功后，若缓存位空闲，则可以直接插队到达拣选点。若插队失败，重新请求路径，目的点为拣选点即可。若所有换面点均锁点失败，则小车到固定换面点排队换面。
判断工作站固定换面点的任务数量是否大于预设任务数量后，在步骤s530中，若工作站固定换面点的任务数量小于等于预设任务数量，参考图9所示，使货架在工作站固定换面点进行换面具体可以包括以下步骤：
步骤s910.将两个相邻的工作站中的货架按照锁点成功的顺序依次排序。
工作站固定换面点换面的适用场景为库内换面失败的任务、拣选点换面失败的任务或工作站缓存位动态换面失败的任务。如果需要到工作站固定换面点换面，则请求到工作站拣选点的路径规划中，必经点为固定换面点。
参考图4所示，工作站固定换面点为两个相邻的工作站所共用。如果两个工作站均有到固定换面点的换面任务，则两个工作站中先锁点成功的小车先换面，其他需要换面的小车排队等候。
步骤s920.使货架按照锁点成功的顺序在工作站固定换面点进行换面。
两个工作站中先锁点成功的小车先换面，其他需要换面的小车依次排队等候。在固定换面点换面成功后，小车插队进入缓存位排队(在固定换面点换面的小车的优先级高于已经在缓存位排队的小车)，释放换面点让后面排队的小车进来换面。
在步骤s540中，若工作站固定换面点的任务数量大于预设任务数量，参考图10所示，在工作站附近路径设置第三换面点，以使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功具体可以包括以下步骤：
步骤s1010.确定货架在工作站附近路径上的目标路径，在目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点，并按照排序的顺序判断第三预设换面点是否能够锁点成功。
工作站附近动态换面的适用场景为，拣选完成需要出来换面的任务，或工作站缓存位换面和固定点换面失败的换面任务。
小车在拣选点时，控制台请求路径规划给出最优路径，目的点为拣选点，必经点为固定换面点。在到达拣选点的路径中，小车一直进行锁点。
步骤s1020.若第三预设换面点锁点成功，则将第三预设换面点作为第三换面点，使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
在到达拣选点的路径中，小车若能锁点成功，则直接进行五点换面，换面成功后，重新请求到拣选点的路径规划，不需要经过固定换面点。
步骤s1030.若第三预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第三预设换面点是否能够锁点成功。
若当前换面点锁点失败，则尝试下一个换面点是否能够锁点成功。
步骤s1040.若下一个第三预设换面点锁点成功，则将下一个第三预设换面点作为第三换面点，使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
若锁点成功，则在换面点进行换面，换面成功后，重新请求到拣选点的路径规划，不需要经过固定换面点。若锁点失败，小车则到工作站对应的固定换面点进行换面。
在步骤s1010中，参考图11所示，确定货架在工作站附近路径上的目标路径，在目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点具体可以包括以下步骤：
步骤s1110.判断目标路径上是否有路径拐弯点，若有路径拐弯点，则将路径拐弯点确定为第三预设换面点。
挑选工作站附近路径上的动态换面点时，若有路径拐弯点，则优先选择路径拐弯点作为换面点，小车在转弯时可以顺便完成换面的任务，提高换面效率。
步骤s1120.若目标路径上没有路径拐弯点，则判断与货架所在位置点距离小于等于第二预设距离的第二预设范围内的位置点中其他货架的数量是否小于等于第二预设空闲比例。
若目标路径上没有路径拐弯点，则路径规划通过小车快照和热点地图监控全仓的交通情况，挑选与当前位置点距离较近的空闲区域。
步骤s1130.若第二预设范围内的位置点中其他货架的数量小于等于第二预设空闲比例，则将第二预设范围内多个空闲的位置点依次排序，并按照排序的先后顺序将位置点设置为第三预设换面点。
挑选与当前位置点距离较近的空闲区域后，调度小车去该区域寻找换面点进行换面。
步骤s1140.若第二预设范围内的位置点中其他货架的数量大于第二预设空闲比例，则在工作站附近路径上空闲的位置点中随机确定一个位置点作为第三预设换面点。
若上述条件都不满足，则小车挑选工作站附近路径上的任意位置点进行换面，只要请求地图对换面点周围的4个点锁点成功，就将该点设置为换面点进行换面。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
进一步的，本公开还提供了一种货架换面的调度装置。参考图12所示，该货架换面的调度装置可以包括第一换面点换面模块1210和其他换面点换面模块1220其中：
第一换面点换面模块1210可以用于当货架有换面任务时，将拣选点设置为第一换面点，以使货架在第一换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
其他换面点换面模块1220可以用于若货架在第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在工作站缓存区域内设置的第二换面点、工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面。
在本公开的一些示例性实施例中，其他换面点换面模块1220可以包括第二换面点换面模块、任务数量判断模块、工作站固定换面模块以及第三换面点换面模块。其中：
第二换面点换面模块可以用于若货架在第一换面点换面失败，则当工作站缓存区域的空闲比例大于等于预设空闲比例时，在工作站缓存区域内设置第二换面点，以使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
任务数量判断模块可以用于若货架在第二换面点换面失败，或工作站缓存区域的空闲比例小于预设空闲比例，则判断工作站固定换面点的任务数量是否大于预设任务数量。
工作站固定换面模块可以用于若工作站固定换面点的任务数量小于等于预设任务数量，则使货架在工作站固定换面点进行换面。
第三换面点换面模块可以用于若工作站固定换面点的任务数量大于预设任务数量，在工作站附近路径设置第三换面点，以使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
在本公开的一些示例性实施例中，货架换面的调度装置还可以包括距离和空闲比例判断模块、位置点锁定模块和锁点成功判断模块。其中：
距离和空闲比例判断模块可以用于判断货架距离换面点的距离是否小于等于第一预设距离，并判断换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量是否小于等于第一预设空闲比例。
位置点锁定模块可以用于若货架距离换面点的距离小于等于第一预设距离且换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量小于等于第一预设空闲比例，则判断换面点以及换面点周围指定的四个位置点是否能够锁定。
锁点成功判断模块可以用于若换面点以及换面点周围指定的四个位置点能够锁定，则货架在换面点锁点成功。
在本公开的一些示例性实施例中，第一换面点换面模块1210可以包括拣选点锁点单元以及拣选点换面单元。其中：
拣选点锁点单元可以用于当货架到达拣选点时，将拣选点设置为第一换面点，并判断第一换面点是否能够锁点成功。
拣选点换面单元可以用于若第一换面点锁点成功，则货架以原始速度的一半为换面速度在第一换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
在本公开的一些示例性实施例中，第二换面点换面模块可以包括第一缓存位锁点单元、第一缓存位换面单元、第二缓存位锁点单元以及第二缓存位换面单元。其中：
第一缓存位锁点单元可以用于将第二缓存区域内多个空闲的缓存位依次排序，并按照排序的先后顺序将缓存位设置为第二预设换面点，并依次判断第二预设换面点是否能够锁点成功。
第一缓存位换面单元可以用于若第二预设换面点锁点成功，则将第二预设换面点作为第二换面点，使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
第二缓存位锁点单元可以用于若第二预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第二预设换面点是否能够锁点成功。
第二缓存位换面单元可以用于若下一个第二预设换面点锁点成功，则将下一个第二预设换面点作为第二换面点，使货架在第二换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
在本公开的一些示例性实施例中，工作站固定换面模块可以包括货架排序单元以及固定点换面单元。其中：
货架排序单元可以用于将两个相邻的工作站中的货架按照锁点成功的顺序依次排序。
固定点换面单元可以用于使货架按照锁点成功的顺序在工作站固定换面点进行换面。
在本公开的一些示例性实施例中，第三换面点换面模块可以包括第一路径点锁点单元、第一路径点换面单元、第二路径点锁点单元以及第二路径点换面单元。其中：
第一路径点排序单元可以用于确定货架在工作站附近路径上的目标路径，在目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点，并按照排序的顺序判断第三预设换面点是否能够锁点成功。
第一路径点换面单元可以用于若第三预设换面点锁点成功，则将第三预设换面点作为第三换面点，使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
第二路径点锁点单元可以用于若第三预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第三预设换面点是否能够锁点成功。
第二路径点换面单元可以用于若下一个第三预设换面点锁点成功，则将下一个第三预设换面点作为第三换面点，使货架在第三换面点进行换面，并判断货架是否换面成功。
在本公开的一些示例性实施例中，第一路径点排序单元可以包括拐弯点判断单元、货架数量判断单元、空闲位置点排序单元以及随机位置点确定单元。其中：
拐弯点判断单元可以用于判断目标路径上是否有路径拐弯点，若有路径拐弯点，则将路径拐弯点确定为第三预设换面点。
货架数量判断单元可以用于若目标路径上没有路径拐弯点，则判断与货架所在位置点距离小于等于第二预设距离的第二预设范围内的位置点中其他货架的数量是否小于等于第二预设空闲比例。
空闲位置点排序单元可以用于若第二预设范围内的位置点中其他货架的数量小于等于第二预设空闲比例，则将第二预设范围内多个空闲的位置点依次排序，并按照排序的先后顺序将位置点设置为第三预设换面点。
随机位置点确定单元可以用于若第二预设范围内的位置点中其他货架的数量大于第二预设空闲比例，则在工作站附近路径上空闲的位置点中随机确定一个位置点作为第三预设换面点。
上述货架换面的调度装置中各模块的具体细节在相应的方法实施例部分已有详细的说明，此处不再赘述。
图13示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是，图13示出的电子设备的计算机系统1300仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图13所示，计算机系统1300包括中央处理单元(cpu)1301，其可以根据存储在只读存储器(rom)1302中的程序或者从存储部分1308加载到随机访问存储器(ram)1303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram1303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu1301、rom1302以及ram1303通过总线1304彼此相连。输入/输出(i/o)接口1305也连接至总线1304。
以下部件连接至i/o接口1305：包括键盘、鼠标等的输入部分1306；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分1307；包括硬盘等的存储部分1308；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1309。通信部分1309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1310也根据需要连接至i/o接口1305。可拆卸介质1311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1308。
特别地，根据本发明的实施例，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)1301执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如下述实施例中所述的方法。例如，所述的电子设备可以实现如图1所示的各个步骤。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
1.一种货架换面的调度方法，其特征在于，包括：
当所述货架有换面任务时，将拣选点设置为第一换面点，以使所述货架在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述货架在所述第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在所述工作站缓存区域内设置的第二换面点、所述工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面。
2.根据权利要求1所述的货架换面的调度方法，其特征在于，所述若所述货架在所述第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在所述工作站缓存区域内设置的第二换面点、所述工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面，包括：
若所述货架在所述第一换面点换面失败，则当工作站缓存区域的空闲比例大于等于预设空闲比例时，在所述工作站缓存区域内设置第二换面点，以使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述货架在所述第二换面点换面失败，或工作站缓存区域的空闲比例小于预设空闲比例，则判断工作站固定换面点的任务数量是否大于预设任务数量；
若工作站固定换面点的任务数量小于等于预设任务数量，则使所述货架在所述工作站固定换面点进行换面；
若工作站固定换面点的任务数量大于预设任务数量，在工作站附近路径设置第三换面点，以使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；若所述货架在所述第三换面点换面失败，则返回所述工作站固定换面点进行换面。
3.根据权利要求1所述的货架换面的调度方法，其特征在于，在所述判断所述货架是否换面成功之前包括判断所述货架是否锁点成功；所述判断所述货架是否锁点成功，包括：
判断所述货架距离换面点的距离是否小于等于第一预设距离，并判断所述换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量是否小于等于第一预设空闲比例；
若所述货架距离所述换面点的距离小于等于第一预设距离且所述换面点周围第一预设范围内的位置点中其他货架数量小于等于第一预设空闲比例，则判断所述换面点以及所述换面点周围指定的四个位置点是否能够锁定；
若所述换面点以及所述换面点周围指定的四个位置点能够锁定，则所述货架在所述换面点锁点成功。
4.根据权利要求3所述的货架换面的调度方法，其特征在于，所述将拣选点设置为第一换面点，以使所述货架在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功，包括：
当所述货架到达所述拣选点时，将所述拣选点设置为所述第一换面点，并判断所述第一换面点是否能够锁点成功；
若所述第一换面点锁点成功，则所述货架以原始速度的一半为换面速度在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功。
5.根据权利要求3所述的货架换面的调度方法，其特征在于，所述工作站缓存区域包括第一缓存区域和第二缓存区域；所述在所述工作站缓存区域内设置第二换面点，以使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功，包括：
将所述第二缓存区域内多个空闲的缓存位依次排序，并按照排序的先后顺序将所述缓存位设置为第二预设换面点，并依次判断所述第二预设换面点是否能够锁点成功；
若所述第二预设换面点锁点成功，则将所述第二预设换面点作为所述第二换面点，使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述第二预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第二预设换面点是否能够锁点成功；
若所述下一个第二预设换面点锁点成功，则将所述下一个第二预设换面点作为所述第二换面点，使所述货架在所述第二换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功。
6.根据权利要求3所述的货架换面的调度方法，其特征在于，所述工作站固定换面点为两个相邻的工作站所共用；所述使所述货架在所述工作站固定换面点进行换面，包括：
将所述两个相邻的工作站中的货架按照锁点成功的顺序依次排序；
使所述货架按照锁点成功的顺序在所述工作站固定换面点进行换面。
7.根据权利要求3所述的货架换面的调度方法，其特征在于，所述在工作站附近路径设置第三换面点，以使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功，包括：
确定所述货架在所述工作站附近路径上的目标路径，在所述目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点，并按照排序的顺序判断所述第三预设换面点是否能够锁点成功；
若所述第三预设换面点锁点成功，则将所述第三预设换面点作为所述第三换面点，使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
若所述第三预设换面点锁点失败，则按照排序的顺序判断下一个第三预设换面点是否能够锁点成功；
若所述下一个第三预设换面点锁点成功，则将所述下一个第三预设换面点作为所述第三换面点，使所述货架在所述第三换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功。
8.根据权利要求7所述的货架换面的调度方法，其特征在于，所述确定所述货架在所述工作站附近路径上的目标路径，在所述目标路径上确定多个依次排序的第三预设换面点，包括：
判断所述目标路径上是否有路径拐弯点，若有路径拐弯点，则将所述路径拐弯点确定为所述第三预设换面点；
若所述目标路径上没有路径拐弯点，则判断与所述货架所在位置点距离小于等于第二预设距离的第二预设范围内的位置点中其他货架的数量是否小于等于第二预设空闲比例；
若所述第二预设范围内的位置点中其他货架的数量小于等于第二预设空闲比例，则将所述第二预设范围内多个空闲的位置点依次排序，并按照排序的先后顺序将所述位置点设置为所述第三预设换面点；
若所述第二预设范围内的位置点中其他货架的数量大于第二预设空闲比例，则在所述工作站附近路径上空闲的位置点中随机确定一个位置点作为所述第三预设换面点。
9.一种货架换面的调度装置，其特征在于，包括：
第一换面点换面模块，用于当所述货架有换面任务时，将拣选点设置为第一换面点，以使所述货架在所述第一换面点进行换面，并判断所述货架是否换面成功；
其他换面点换面模块，用于若所述货架在所述第一换面点换面失败，则分析工作站缓存区域的空闲比例及工作站固定换面点的任务数量，以确定在所述工作站缓存区域内设置的第二换面点、所述工作站固定换面点或工作站附近路径设置的第三换面点进行换面。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至8中任一项所述的货架换面的调度方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的货架换面的调度方法。
技术总结