青少年的难题：以概率集合覆盖实现高效衣物清理

本文研究“青少年的难题”：将散落在平面上的衣物高效清理入篮。由于逐一抓取和搬运单件衣物效率极低，我们提出利用俯视相机选择多件衣物抓取位置的策略。我们的核心方法基于图像分割，即对场景的俯视 RGB 图像进行分割。我们给出了该问题的概率集合覆盖形式化描述，旨在最小化清空表面所有衣物所需的抓取次数。抓取效率以每次搬运物体数（OpT）衡量，表示每次前往洗衣篮平均移除的物体数量。此外，我们探索了若干基于深度的方法，利用俯视深度数据寻找高效抓取点。实验表明，基于分割的方法相较随机基线将 OpT 提升 $50\%$，而混合组合方法带来 $33\%$ 的改进。最后，考虑了一种采用合并（结合分割）的方法，当到篮子的距离远大于局部移动距离时，其在工作面上局部移动衣物以提高 OpT，相较基线实现了 $81\%$ 的提升。