基于蚁群算法的图书物流中心配送路径规划

以图书物流中心车辆路径规划问题为研究对象,结合图书配送多品种小批量的特点,以配送路线最短为目标,在考虑车辆容量限制的条件下,建立基于零担运输策略的图书物流中心车辆路径规划模型;针对传统路径规划问题研究的不足,运用GPS导航系统重新定义了配送距离.用蚁群算法对所建模型进行求解与仿真,并结合实际案例给出优化结果,验证了模型及算法的有效性.     

基于元胞自动机的移动机器人路径规划

为解决移动机器人全局最优路径规划存在的问题,提出了一种基于元胞自动机的路径规划算法。建立了移动机器人活动空间的环境模型,将移动机器人的起点、终点、障碍物及自由通路定义为一组离散的元胞,设计了元胞状态的演化规则,并且根据演化后的元胞状态确定了最优路径的搜索方法,并通过仿真实验验证了该算法在简单环境和复杂环境下都能够有效的进行路径规划,并且具有算法简单、速度快、效率高等特点。     

基于有理B样条曲线的焊接机器人操作空间轨迹规划

对空间复杂曲线机器人轨迹规划问题进行了研究.通过Solid Works软件提取三维模型上焊缝曲线的IGES数据文件,将曲线分为直线、圆弧、有理B样条曲线形式;建立曲线路径点离散算法模型,并根据工件特征进行各路径点的焊枪坐标系路径规划工作.在VBA环境下编制规划程序,并传送给Robotstudio软件.仿真和焊接实验表明:该算法相比人工示教工作可以快速完成焊接机器人的路径规划工作.     

应用TRIZ理论的套管柔性针穿刺机构设计

针对套管柔性针穿刺机构结构复杂的问题,依据穿刺运动自由度的要求,利用套叠发明原理,提出套管和针芯驱动机构套叠在一起的方案,有效地减少了穿刺机构的体积和重量,使结构更加紧凑.对套管柔性针在穿刺时需要支撑的问题,分别采用提取和分离发明原理,提出采用离散的支撑块的方案,有效地缩短穿刺机构的尺寸和柔性针不可利用段的长度.利用物-场分析的方法,采用弹性连接带将各支撑块铰接在一起,实现联动,实时调整穿刺过程中支撑块间的位置,增强支撑效果.     

前列腺针穿刺过程中软组织的损伤研究

探究在前列腺癌的穿刺诊断过程中，柔性针在进针时对人体前列腺所造成的损伤。首先，建 立柔性针的悬臂梁模型，利用有限元方法对柔性针和前列腺所构成的耦合模型进行求解；然后，在 Ａｂａｑｕｓ有限元软件中对前列腺穿刺过程进行数值模拟与分析，探究穿刺活检针的倾角、直径和速 度在穿刺时对前列腺的影响；最后，通过引入损伤指数对患者穿刺部位进行评估。实验结果表明： 通过有限元软件能够模拟前列腺穿刺手术的整体过程及状态；柔性针直径越大，前列腺软组织的损 伤越严重；柔性针的针尖尖端越锋利，前列腺软组织穿刺时组织损伤越小；在穿刺时穿刺速度对组 织损伤也存在一定的影响。研究可为医生的术前规划提供一定的理论支持。     

无约束广义几何规划的一种具有全局收敛性的线性松弛方法

几何规划是一种具有特殊形式的非线性规划问题.广义几何规划问题是一种特殊的规划(DC),为研究其有效的求解方法,利用线性化技术,将广义几何规划转化为一列凸规划问题.构造了无约束广义几何规划的一种新算法,并证明了算法的全局收敛性.     

基于遗传蚁群算法的机器人全局路径规划研究

蚁群算法是基于生物界群体启发行为的一种随机搜索寻优方法,它的正反馈性和协同性使其可用于分布式系统,隐含的并行性更使其具有极强的发展潜力,它在解决组合优化问题上有着良好的适应性。因此将其应用到智能机器人全局路径规划中,其目的是探索一种新的路径寻优算法.在基于栅格划分的环境中,研究了机器人路径规划问题中蚁群系统的"外激素"表示及更新方式,并将遗传算法的交叉操作结合到蚁群系统的路径寻优过程中,提高了蚁群系统的路径寻优能力,为蚁群算法的应用提供了一种新的探索.     

基于动态规划算法的机器人避障路径研究

为了使复杂的移动机器人路径规划问题得到简化。并减少可行路径的计算量．对避障路径规划问题进行了比较深入的研究．在以可视图法所建的求解环境为基础上,将避障路径规划转化为多阶段决策问题,对每一个阶段的子问题应用改进可视图法和几何逼近算法进行求解,得出各阶段的最短路径．验证表明：该算法是一种正确、高效,实用的算法．     

蚁群算法在路径规划中的应用

随着科技的不断发展,移动机器人的路径规划作为机器人学科的一项重要分支,被学者们进行广泛的研究.蚁群算法是前人观察现实中蚂蚁觅食产生的一种仿生优化算法.大量的实验表明,蚁群算法的搜索能力、正反馈、鲁棒性及易与其他算法结合的优点在路径规划中被广泛应用.但蚁群算法在应用中也存在一些缺陷.首先介绍了目前路径规划的一些主要方法和蚁群算法的基本原理;然后针对蚁群算法在路径规划中存在的缺陷,总结了当前的一些改进措施;最后提出了蚁群算法未来的研究发展方向.     

基于Dijkstra算法的货运索道路径规划方法

为解决路径规划算法缺失、路径规划周期长、劳动强度大等货运索道路径规划难题,基于Dijkstra算法对索道路径规划问题进行了环境建模,并结合地形曲线、索道架设限制条件、路径规划目标函数等提出货运索道路径规划的邻接矩阵构建方法;结合货运索道的路径规划特点,对Dijkstra算法的搜索方向进行优化,有效降低了路径搜索的计算量。提出基于Dijkstra算法的货运索道路径规划方法。对十万个二维地形曲线进行路径搜索,本研究算法搜索出的符合索道架设要求的路径数量比已有算法(地形搜索法、干涉点搜索法和地形自适应法3种)搜索出的符合索道架设要求的路径数量提高了17.9%,且能够根据目标函数规划出最优路径,大幅度减少货运索道路径规划工作的时间和工作量,有效地降低索道架设和运输的成本。     

通路问题的最优化模型

文中给出了ＮＰ－完全问题：图及对应的有向图的带权约束的最短通路、不相交的连接通路等８个有关通路问题的整数规划模型。基于这些模型。可用最优化方法对它作进一步的研究，可用任一种整数规划的算法求解它们。     

移动机器人路径动态规划有向D*算法

针对传统D*路径规划算法搜索效率低、成本较高的问题,提出有向D*算法. 该算法考虑目标点与障碍物信息,引入关键节点概念,逐级扩展确定可行路径,并且引入导向函数以控制单次搜索的节点搜索范围来提高搜索效率;在原欧几里得评价指标的基础上引入路径平滑度函数对偏移路径进行惩罚,避免机器人无效转弯而增加移动成本;通过路径平滑度函数中的“转弯因子”协调路径长度与平滑度之间的关系,给出路径平滑度函数的分段原理与转弯因子的确定方法,并对算法收敛性进行证明. 在不同环境下的仿真实验表明,该算法较传统算法能更好地兼顾局部搜索与全局最优性,尤其适用于障碍物较多的复杂环境.     

基于记忆机制的动态交通路径优化算法

在对经典路径优化算法性能进行分析的基础上,指出了现有路径优化算法在大规模路网条件下实时性差的问题。通过比较道路交通网络路径优化和机器人寻路过程的异同点,基于智能机器人寻路的D*Lite算法和记忆规则,提出一种新的道路网络动态路径优化算法,并对其性能进行了测试和对比分析。结果表明,该方法在保证路径优化结果相近的情况下可以减少优化计算时间26%~50%。     

人工免疫算法路径规划在林火救援中的应用

为解决复杂环境下双机林火救援路径规划问题,提出用人工免疫算法规划三维飞行航迹。借鉴人工免疫算法规划机器人路径的方法,通过考虑飞机飞行特性和双机路径规划的要求,为双机异地出发同时到达规划出三维飞行路线,并对算法的主要影响因素进行了分析和估计,获得规划航迹的最优参数,用于设计安全高效的飞行航迹。研究结果表明,该方法能规划出复杂环境下双机飞行航迹,利用参数优化后的人工免疫算法不但能快速有效地规划三维航迹,而且丰富了航迹规划方法研究。     

增强D* Lite在自主移动机器人安全路径规划中应用

为了提高未知环境中自主机器人行走的安全性和路径规划最优性,提出了增强D＊Lite算法,该算法以栅格法环境建模为基础,引入障碍物尖角和结合点检测,并针对复杂障碍物的可优化路径给出路径优化方法。仿真实验结果表明,该方法可以实现移动机器人安全路径的规划和优化。     

差速轮式移动机器人的定位导航算法

针对差速轮式移动机器人定位及导航算法中从圆弧路径切换到直线路径时车体晃动问题进行研究,提出了一种新的路径规划方法。首先介绍差速轮式移动机器人的定位算法和导航算法（直线导航、圆弧导航）,然后分析从圆弧路径切换到直线路径时存在的问题及产生的原因并提出了一种新的路径规划方法,最后建立Simulink模型进行仿真。仿真结果表明新的路径规划方法取得了良好的效果。     

一种最大吞吐量的深空通信网络路由算法

针对深空通信网络中链路的高时延和间断连通性特征,提出了一种以路径吞吐量最大为准则的路由算法．该算法利用存储转发机制,构建端到端的多条路径; 以最大化利用链路的连通时段为目标,依据路径中各链路的连通时序图及链路连通时段的吞吐量,确定链路的最大有效传输时间段,构建端到端多跳最大吞吐量路径．理论分析与仿真结果表明,与传统的路由算法相比,该算法支持非实时连通链路的端到端通信,并得到最大吞吐量的端到端路由．     

基于开关函数求广义最短通路的新算法

在分析现有求解最短通路的多种算法的基础上,给出了一种求广义最短通路的算法的理论依据.只需通过简单的环和运算求取图中的所有回路,然后选择要求的两顶点之间的任意一条通路,再进行一次环和运算,就可以求出图中任意两点间的最短通路长度.用实例验证了这种算法的正确性.与传统算法相比,该算法不仅可以求出一类广义最短通路,还可以获得相应的通路标识,而且减少了计算量.     

稀疏环境下基于射线的随机路径规划方法

在研究稀疏环境下的高维动态路径规划问题中,提出基于射线的随机路径规划方法(RBPRM).该方法不同于一般的随机路径规划方法,它最大限度地利用直线段构造路径图,最终得到的路径相对而言短而且直.实验结果证明RBPRM在比较稀疏的环境中进行路径规划是非常有效的.     

前N条最短路径问题的算法及应用

现有最短路径问题指的是狭义最短路径问题，针对该问题而设计的算法只能求得最短的一条路径。前N条最短路径拓宽了最短路径问题的内涵（即不仅要求得最短路径，还要求得次短、再次短…第N短路径），是广义最短路径问题，在图论理论基础上分析问题之后，设计了一个递归调用Dijkstra算法的新算法，该算法可以求取前N条最短路径，而且时间、空间复杂度都为多项式阶。该算法已经成功应用于一个交通咨询系统中，自然满足实时应用需要。