[发明专利]基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法和系统

权利要求书

1.一种基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，包括：

S1，设置箱子的基础参数、旋转方式以及遗传算法的相关参数；

S2，根据箱子的基础参数和预设的标准对同类型的箱子进行组合，得到需要摆放的新箱子总数量，记录新箱子的信息并编号；

S3，根据序列编码和旋转方式生成初始种群，设置空闲空间列表并计算将所有新箱子装进容器后的空间利用率，利用遗传算法和启发式装箱策略求解将所有新箱子装进容器且空间利用率最大的装箱结果。

2.根据权利要求1所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，步骤S1中，设置箱子的基础参数包括设置箱子的长宽高；箱子的旋转方式包括不旋转、绕轴旋转和绕双轴旋转；设置遗传算法的相关参数包括设置遗传算法的种群规模、交叉概率、变异概率。

3.根据权利要求2所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，步骤S2中，根据箱子的基础参数和预设的标准对同类型的箱子进行组合，包括：

选取箱子的长宽高中较小的二者作为组合的基准，预设的标准为将同类型的箱子组合成符合尺寸限制的方形。

4.根据权利要求1所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，步骤S3中，初始种群中的个体包括所有新箱子按照不同标准排序得到的序列及新箱子所对应的旋转方式。

5.根据权利要求1所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，步骤S3中，设置空闲空间列表并计算将所有新箱子装进空闲空间后的空间利用率，包括：

初始化空闲空间列表，获取待放置箱子列表和已放置箱子列表；

若空闲空间列表中的空闲空间能够容纳待放置箱子，则将该箱子放置到空闲空间中，更新空闲空间列表，直至待放置箱子列表为空；

根据剩余空闲空间之和与容器的容积计算得到空间利用率。

6.根据权利要求5所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，判断空闲空间列表中的空闲空间能否容纳待放置箱子，通过以下方式判断：

判断空闲空间的体积是否大于或等于待放置箱子的体积，判断空闲空间的基础参数是否大于或等于待放置箱子的基础参数，若是，则能够容纳待放置箱子。

7.根据权利要求5所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，更新空闲空间列表，包括：

从空闲空间列表中删除该空闲空间，将放置待放置箱子产生的新的空闲空间加入到空闲空间列表中；

若产生的新的空闲空间无法容纳待放置箱子，则对其进行整理合并；

按照Z轴、Y轴、X轴的顺序从小到大对整理合并后的空闲空间列表进行排序。

8.根据权利要求7所述的基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱方法，其特征在于，初始的空闲空间列表只有一个空闲空间，其体积等于容器的体积。

9.一种基于自动化旋转和重组合策略的三维智能装箱系统，其特征在于，包括：

参数设置单元，用于设置箱子的基础参数、旋转方式以及遗传算法的相关参数；

旋转和重组合单元，用于根据箱子的基础参数和预设的标准对同类型的箱子进行组合，得到需要摆放的新箱子总数量，记录新箱子的信息并编号；

智能装箱单元，用于根据序列编码和旋转方式生成初始种群，设置空闲空间列表并计算将所有新箱子装进容器后的空间利用率，利用遗传算法和启发式装箱策略求解将所有新箱子装进容器且空间利用率最大的装箱结果。