使用连续变换优化异构物体的三维装箱问题

随着在线电子商务平台的增长，自动将物体包装到有限空间中的挑战引起了科学界的日益关注。本文提出了一种算法，解决异构物体的装箱问题，或更准确地说，是寻找物体的合适姿态的任务，物体的几何形状可以追溯到基本凸形状，当它们要插入盒子形状的箱子时。由于此问题是强NP-完全的，因此在实际时间框架内找到解决方案对工业应用并非易事，箱子必须在几秒钟或几分钟内装满。本文提出了一种启发式驱动的优化问题，利用了箱子的点云表示和待包装物品的有符号距离函数。在一个包括连续平移和连续旋转的连续子集中寻求解决方案。为了增强鲁棒性，通过基于网格的物理模拟器确保物品在箱中的静态稳定性。所提出的方法可以在适当的变种下用于离线和在线包装。通过在物理模拟器内进行的模拟来评估性能，评估算法在不同场景中的性能。