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龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利一种带有物理稳定性验证的在线三维装箱方法与装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121708255B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610219053.5，技术领域涉及：G06T17/20；该发明授权一种带有物理稳定性验证的在线三维装箱方法与装置是由徐凯;赵航;朱晨阳;胡瑞珍;许聚展;易任娇;曾泽璀设计研发完成，并于2026-02-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带有物理稳定性验证的在线三维装箱方法与装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种带有物理稳定性验证的在线三维装箱方法与装置，本发明方法包括在选择待装物在箱体中放置位置之前，包括根据箱体中各个网格的已装物高度图、待装物的尺寸进行物理稳定性验证以生成候选放置位置的可行性掩码，包括根据已装物高度图枚举生成所有可能的候选放置位置，针对每一个候选放置位置进行遍历并依次进行静态的质心稳定性检测和质量分布传递的质心稳定性检测以生成可行性掩码，可行性掩码中各个元素的取值为1或0表示对应的网格是否可作为待装物的候选放置位置。本发明旨在利用物理稳定性验证提升在线三维装箱的稳定性，防止由于稳定性问题导致待装物崩塌的问题，提高在线三维装箱的效率。

本发明授权一种带有物理稳定性验证的在线三维装箱方法与装置在权利要求书中公布了：1.一种带有物理稳定性验证的在线三维装箱方法，其特征在于，包括在选择待装物在箱体中放置位置之前，获取箱体中各个网格的已装物高度图、待装物的尺寸，并根据箱体中各个网格的已装物高度图、待装物的尺寸进行物理稳定性验证以生成用于表示待装物的候选放置位置的可行性掩码： S101，根据尺寸为箱体中各个网格的已装物高度图枚举生成所有可能的候选放置位置，初始生成大小为的可行性掩码，其中、和分别为箱体的长度、宽度和高度，可行性掩码中候选放置位置以外的元素取值为0； S102，在所有的候选放置位置中遍历选择一个当前候选放置位置； S103，对待装物放置候选放置位置进行静态的质心稳定性检测，如果质心稳定性检测通过则跳转步骤S104；否则确定可行性掩码中当前候选放置位置的元素取值为0；跳转步骤S105； S104，对待装物放置候选放置位置进行质量分布传递的质心稳定性检测，如果质量分布传递的质心稳定性检测通过则确定可行性掩码中当前候选放置位置的元素取值为1；否则确定可行性掩码中当前候选放置位置的元素取值为0； S105，判断所有的候选放置位置是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则跳转步骤S102继续遍历，否则说明可行性掩码生成完毕，所述可行性掩码中各个元素的取值为1或0表示对应的网格是否可作为待装物的候选放置位置； 步骤S104中对待装物放置候选放置位置进行质量分布传递的质心稳定性检测包括： S201，将待装物放置在当前候选放置时的支撑关系建模为有向图，有向图中的节点为物体，所述物体包括待装物和已装物，边为物体的支撑关系； S202，从有向图中待装物接触的节点出发，递归构建仅包含直接或间接承受待装物质量分布的所有已装物作为待装物的自适应堆叠树，所述自适应堆叠树为有向图中以待装物为根节点的子图，该子图的节点为直接或间接承受待装物质量分布的已装物； S203，从自适应堆叠树的根节点开始向叶节点遍历，针对遍历得到的每一个当前节点，判断当前节点的子节点数量，如果子节点数量为1，则跳转步骤S204；如果子节点数量为2，则跳转步骤S205；如果子节点数量为2以上，则跳转步骤S206；如果自适应堆叠树遍历完毕则跳转步骤S207； S204，针对当前节点的子节点，根据下式计算根节点到子节点的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点： ； 其中，为根节点到子节点的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点的坐标，和分别为当前节点、子节点的物体质量，和分别为当前节点、子节点的质心在箱体底面上的XY平面投影点的坐标；跳转步骤S203继续遍历； S205，针对当前节点的每一个子节点，分别根据下式计算根节点到当前节点的子节点的节点组质量分布： ； ； 其中，为子节点承受的支撑力，为重力加速度，为当前节点的质心在箱体底面上的XY平面投影点的坐标，和分别为子节点和子节点与当前节点的底部接触面的中点坐标，子节点和子节点在子节点数量为2时构成当前节点的两个子节点，为根节点到当前节点的子节点的节点组质量分布，为子节点的物体质量；分别根据下式计算根节点到各个子节点的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点： ； 其中，为根节点到子节点的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点的坐标，为子节点的质心在箱体底面上的XY平面投影点的坐标；跳转步骤S203继续遍历； S206，针对当前节点的每一个子节点，确定子节点与当前节点的底部接触支撑点，根据计算当前节点的质心在箱体底面上的XY平面投影点到各支撑点的距离，并根据下式计算子节点承受的支撑力： ； 其中，为当前节点的质心在箱体底面上的XY平面投影点到支撑点的距离，为子节点与当前节点的底部接触支撑点，为当前节点对应的节点组总质量，为重力加速度；针对当前节点的每一个子节点，分别根据下式计算根节点到当前节点的子节点的节点组质量分布： ； 分别根据下式计算根节点到各个子节点的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点： ； 跳转步骤S203继续遍历； S207，计算各个叶节点对应的已装物底部支撑点的凸包区域；判断各个叶节点对应的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点是否落在叶节点对应的凸包区域内，如果各个叶节点对应的节点组质心在箱体底面上的XY平面投影点均落在叶节点对应的凸包区域内则判定质量分布传递的质心稳定性检测通过，否则判定质量分布传递的质心稳定性检测不通过。

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