基于快速稳定性验证与稳定重排规划的在线 3D 二级 Packing
机器人学
2025-07-15 v1
摘要
在线二级 Packing 问题（OBPP）是一项顺序决策任务，其中每件物品必须在到达时立即放置，且无法预知未来到货。尽管最近的深度强化学习方法在体积利用率上优于经典启发式方法，但所学得的策略无法确保箱体的结构稳定性，也缺乏在新物品无法直接放置时安全重新配置箱体的机制。本文我们提出一种新型框架，将装填策略与结构稳定性验证和启发式规划集成以克服上述局限性。具体而言，我们引入了可承载凸多边形（LBCP）的概念，这为识别保证无箱体坍缩的稳定装载位置提供了高效的计算方法。此外，我们提出了稳定重排规划（SRP），该模块在保持整体稳定性的同时重新排列现有物品以容纳新物品。广泛的在标准 OBPP 基准测试上的实验表明，我们的 LBCP 基于稳定性验证方法具备高效性和通用性，而 SRP 在寻找节省劳动力的重排计划方面表现优异。我们的方法为自动化在实际工业和物流应用中的装填提供了稳健且实用的解决方案。
引用
@article{arxiv.2507.09123,
title = {Online 3D Bin Packing with Fast Stability Validation and Stable Rearrangement Planning},
author = {Ziyan Gao and Lijun Wang and Yuntao Kong and Nak Young Chong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09123},
year = {2025}
}