咖啡机与配送机器人的协同制作配送方法及系统与流程

本发明涉及机器人调度，尤其涉及一种咖啡机与配送机器人的协同制作配送方法及系统。

背景技术：

1、随着无人零售和服务机器人技术的发展，在办公楼宇、产业园区等场景中，通过全自动咖啡机制作饮品、由配送机器人将饮品送达用户所在楼层的"现制现送"服务模式日益普及。该模式涉及两类物理上相互独立的设备：负责制作的咖啡机（通常包括研磨、萃取、蒸汽加热等制作单元以及出杯用的机械臂）和负责配送的配送机器人，二者必须精确衔接才能完成一笔订单。

2、然而，现有技术存在以下问题：现制饮品的制作时长并非固定值，它随饮品配方（例如美式咖啡与拿铁的工时差异可达一倍）和咖啡机当时的订单排队状态而动态波动，而配送机器人从当前位置行驶至咖啡机取货位也需要一定的路径耗时，现有系统缺乏使"制作完成时刻"与"机器人到位时刻"动态匹配的协同机制，任务衔接只能采用两种极端做法之一：其一，"制作就绪后呼叫配送"的串行模式，即咖啡机完成制作后再呼叫配送机器人前来取货，机器人在制作期间处于闲置状态，其单程行驶耗时（通常2至4分钟）被完整叠加进用户等待时间，订单履约时长显著拉长；其二，"下单即派机器人驻守"的并行模式，即收到订单立即派机器人到咖啡机前等候，由于制作时长波动，机器人平均需空等数分钟，长时间占用取货位、阻塞其他机器人和通行通道，且饮品出杯后若机器人尚未就位会在出杯口滞留降温，交付品质下降。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供了一种咖啡机与配送机器人的协同制作配送方法及系统，从而有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种咖啡机与配送机器人的协同制作配送方法，包括如下步骤：

3、响应于扫码下单请求，获取待制作饮品的饮品标识和下单所用的扫码终端绑定的交付位置，生成制作任务和配送任务并将所述制作任务与所述配送任务关联为同一订单，以及将所述制作任务下发至咖啡机以开始制作；

4、根据所述饮品标识对应的制作工时和所述咖啡机的制作队列状态，预测所述制作任务的制作完成时刻；

5、根据配送机器人行驶至所述咖啡机的取货位的第一路径耗时和所述配送机器人的当前位置，确定所述配送机器人前往所述取货位的出发时机，使所述配送机器人按照所述出发时机出发的预计到达时刻与所述制作完成时刻之间的偏差满足预设衔接条件，并按照所述出发时机调度所述配送机器人行驶至所述取货位等待；

6、响应于表征制作完成的事件，触发等待于所述取货位的所述配送机器人取载制作完成的所述待制作饮品，并控制所述配送机器人将所述待制作饮品配送至所述交付位置。

7、进一步地，所述预设衔接条件为：所述预计到达时刻不晚于所述制作完成时刻，且所述制作完成时刻与所述预计到达时刻之间的差值小于或等于预设等待阈值。

8、进一步地，所述制作工时根据所述饮品标识对应的配方数据和所述咖啡机的历史制作数据确定，所述历史制作数据用于对所述配方数据标定的基准工时进行修正。

9、进一步地，所述扫码终端绑定的交付位置通过预置的绑定关系确定，所述绑定关系记录所述扫码终端的终端标识与交付位置的对应关系；所述交付位置为部署所述扫码终端的楼层或区域中预先标定的交付点位。

10、进一步地，所述预测所述制作任务的制作完成时刻，包括：获取所述咖啡机的制作队列中各在制订单和各排队订单的订单信息；根据各所述在制订单的剩余工时和各所述排队订单的制作工时，确定所述待制作饮品的前置等待时长；将所述前置等待时长与所述待制作饮品的制作工时之和所对应的时刻确定为所述制作完成时刻。

11、进一步地，所述方法还包括：在所述配送机器人行驶至所述取货位的过程中，根据所述咖啡机上报的制作进度更新所述制作完成时刻，和/或根据所述配送机器人上报的位置信息更新所述预计到达时刻；当更新后的所述偏差不满足所述预设衔接条件时，调整所述出发时机、所述配送机器人的行驶速度和行驶路径中的至少一项。

12、进一步地，所述方法还包括：获取多个候选配送机器人各自的位置信息和状态信息，所述状态信息包括电量状态和载具状态；根据各所述候选配送机器人对应的所述第一路径耗时和所述状态信息，从所述多个候选配送机器人中确定执行所述配送任务的所述配送机器人。

13、进一步地，所述咖啡机包括机械臂和所述取货位；所述表征制作完成的事件包括所述机械臂将制作完成的所述待制作饮品放置于所述取货位时触发的到位检测信号；所述触发所述配送机器人取载制作完成的所述待制作饮品，包括：向所述配送机器人发送取载指令，所述取载指令用于指示所述配送机器人的载物台与所述取货位对位并承载所述待制作饮品；响应于所述载物台的承载确认信号，控制所述配送机器人驶离所述取货位。

14、进一步地，所述方法还包括：当所述配送机器人在行驶或等待过程中发生受阻事件且预计受阻时长超过预设受阻阈值时，从除所述配送机器人以外的候选配送机器人中重新确定执行所述配送任务的目标配送机器人，并更新所述出发时机；或者，当所述制作队列状态指示所述制作完成时刻延后时，通知所述配送机器人延长在所述取货位的等待或行驶至避让位避让。

15、进一步地，所述取货位包括多个等待工位；所述调度所述配送机器人行驶至所述取货位等待，包括：根据各所述等待工位的占用状态和所述配送机器人的预计到达时刻，为所述配送机器人分配目标等待工位，以使所述配送机器人在所述目标等待工位等待取载。

16、进一步地，所述方法还包括：确定从所述制作完成时刻到完成配送的预计配送时长；当所述预计配送时长超过所述待制作饮品对应的预设品质时限时，生成用于加快配送的调度指令和/或用于提示饮品品质状态的提示信息；所述预设品质时限根据所述待制作饮品的品类确定。

17、进一步地，当存在多台咖啡机时，所述方法还包括：分别预测各所述咖啡机对应的制作完成时刻，并根据各所述配送机器人行驶至各所述咖啡机的取货位的路径耗时，联合确定执行所述制作任务的目标咖啡机和执行所述配送任务的目标配送机器人，以使订单履约时长最短。

18、本发明还包括一种咖啡机与配送机器人的协同制作配送装置，应用于如上述的方法，所述装置包括：

19、订单管理模块，用于响应于扫码下单请求，获取待制作饮品的饮品标识和下单所用的扫码终端绑定的交付位置，生成制作任务和配送任务并将所述制作任务与所述配送任务关联为同一订单，以及将所述制作任务下发至咖啡机以开始制作；

20、完成时刻预测模块，用于根据所述饮品标识对应的制作工时和所述咖啡机的制作队列状态，预测所述制作任务的制作完成时刻；

21、机器人调度模块，用于根据配送机器人行驶至所述咖啡机的取货位的第一路径耗时和所述配送机器人的当前位置，确定所述配送机器人前往所述取货位的出发时机，使所述配送机器人按照所述出发时机出发的预计到达时刻与所述制作完成时刻之间的偏差满足预设衔接条件，并按照所述出发时机调度所述配送机器人行驶至所述取货位等待；

22、协同交接模块，用于响应于表征制作完成的事件，触发等待于所述取货位的所述配送机器人取载制作完成的所述待制作饮品，并控制所述配送机器人将所述待制作饮品配送至所述交付位置。

23、进一步地，所述装置还包括动态重调度模块；所述动态重调度模块用于在所述配送机器人行驶至所述取货位的过程中，根据所述咖啡机上报的制作进度更新所述制作完成时刻，和/或根据所述配送机器人上报的位置信息更新所述预计到达时刻，当更新后的所述偏差不满足所述预设衔接条件时，调整所述出发时机、所述配送机器人的行驶速度和行驶路径中的至少一项，或者从候选配送机器人中重新确定执行所述配送任务的目标配送机器人，并触发所述机器人调度模块更新调度。

24、本发明还包括一种咖啡机与配送机器人的协同制作配送系统，所述系统包括扫码终端、咖啡机、配送机器人以及如上述的装置；

25、所述扫码终端，用于响应扫码操作生成所述扫码下单请求，所述扫码下单请求携带待制作饮品的饮品标识和所述扫码终端的终端标识；

26、所述咖啡机，用于根据下发的所述制作任务制作所述待制作饮品，并在制作完成时将制作完成的所述待制作饮品放置于取货位；

27、所述配送机器人，用于按照所述出发时机行驶至所述取货位等待，响应取载指令取载制作完成的所述待制作饮品，并将所述待制作饮品配送至所述交付位置。

28、本发明还包括一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述处理器和所述存储器耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时实现上述的方法。

29、本发明还包括一种计算机可读存储介质，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的方法。

30、本发明还包括一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述的方法。

31、本发明的有益效果为：通过"订单绑定扫码位置、制作完成时刻预测、基于路径耗时反推机器人出发时机、以制作完成事件为同步点触发取载交接"的闭环协同方案，使配送机器人的到位时刻与制作完成时刻在制作时长波动的条件下动态对齐，实现"到即取"，使得订单履约时长显著缩短。制作过程与机器人行驶过程并行开展且到位时刻动态对齐，订单履约时长由串行呼叫模式的平均7.6分钟缩短至5.4分钟。