为提高菌落挑取、接种效率,提出了一种基于运动控制器、图像识别算法和路径规划算法的智能挑取、接种、清洗、消毒系统。软件和硬件根据菌落样品智能处理系统的控制要求进行设计。系统采用运动控制板作为主控制器,实现伺服电机、光电传感器、气缸、电磁阀等设备的集成控制。系统前端基于Windows Form设计窗体和可视控件,后端采用多线程并发式通信及多线程插补运动技术实现对多台伺服电机的联动控制,视觉部分采用模式识别技术实现对目标菌落的识别、筛选与信息提取,数据库采用SQL Server实现对菌落及用户信息管理。通过调整对比度、亮度对采集的菌落图片进行识别,实现目标菌落的定位、筛选、路径优化、信息提取等。结果表明路径优化后挑取路径缩短了34.37%。

为了提高现代仓库作业中的拣货作业这一核心环节的拣货效率,提出了一种以蚁群算法作为优化算法来解决仓库订单拣选的路径优化问题。这种算法采用正反馈机制,其使得搜索过程不断收敛,最终逼近最优解。而根据Flying-V型仓库布局的特点,建立了订单拣选优化路径模型,并通过仿真实验,对传统穿越策略,S形启发式算法,蚁群算法三种算法的性能进行了比较,比较结果表明蚁群算法优化拣货路径可以明显地缩短拣货距离,大大提高拣货效率,在实际运用中也具有良好的实用性。

为解决传统的具有大批量、低频次特点的港口-腹地物流运作模式对中国跨境电商发展的制约,通过对跨境电子商务背景下的港口-腹地物流运作过程进行分析,首先针对目前具有电商背景的制造企业、物流承运商与海外消费者之间的利益矛盾,提出了一种基于循环集货的小批量、高频次的多阶段港口-腹地物流决策优化数学模型,其次通过一个实际案例对模型用遗传算法进行了求解,最后通过分析验证了优化方法的有效性,并以订单的集货时间为参数进行敏感性分析得出了相关的管理学启示。

针对传统遗传算法(Genetic Algorthm,GA)在求解大规模路径优化问题时容易陷入局部最优问题,提出一种分区协作优化模型,以提升种群多样性及局部搜索能力。首先,根据拟分区的规模基本相同,以代价函数为依据提出一种自适应聚类分区方法,将大规模路径优化划分为若干分区,采用传统GA算法获得局部的最短路径排列;然后,按照就近原则将分区最短路径进行拼接,获得大规模路径优化问题的最优解,并利用4个TSPLIB标准集进行试验验证。最后,利用Rat195TSP实例探究分区数目对优化结果的影响。结果表明,分区数目相同时,路径规模与优化结果具有明显正相关关系。Rat195TSP实例拟合表明,分区数与最优解满足凹函数特性,当分区数目在8~12时,获得的最优解效果最好。

锥主轴曲面孔系属于不规则曲面上的非径向孔,文中根据零件的技术要求开展了难点分析,基于零件和机床附件的几何模型,在CAM环境下实现数控机床五轴联动的数控编程,通过虚拟加工实现程序的自检及机床附件碰撞检查,并完成优化刀具路径,最终实现孔系的高效加工。

将复合材料结构铺层数量、铺层厚度和铺丝角度作为优化问题的变量,提出一种适用于复合材料结构的纤维丝束自动铺放路径规划的优化设计方法,以降低复合材料构件总质量为主要优化目标,按照结构应力方向选择纤维角度,根据应力大小确定铺层厚度,根据应力分布位置决定铺层数量,在包括结构强度和纤维丝束曲率半径在内的约束条件下,使复合材料构件的总质量最小化。以类三棱柱复合材料立体结构为主要研究对象,利用有限元分析工具构建并实现铺贴丝束材料模型,根据各种载荷对铺丝层压结构进行了实验验证。

主要针对三轴数字雕刻机阵列加工板材的路径优化技术进行研究,描述了传统加工工序流程和缺陷。路径优化的目的是自动生成比人工经验路径更优的路径。为此建立3个典型音箱零件模型和对应的NC文件,通过软件实现对NC文件的读取和对路径进行分析,分析NC文件中路径空行、进刀、加工、重复路径等时间消耗比例,实现对路径总体优劣的评价。在评价的基础上,以一个可行解作为起点,对NC文件进行后处理,通过优化方法找出更优的路径,依照加工方法规则输出新路径。优化的路径符合传统生产模式,可以方便升级使用。通过测试得出,优化后的路径在加工效率方面有提升。

针对离散制造车间物料供应路径复杂多变，提出了一种基于经典旅行商问题的车间物料供应模型，并设计了一种基于交换子交换序的改进PSO算法，进行问题模型求解优化，设计算法采取非线性递减惯性权重系数，同时构建加速因子与惯性权重的函数关系，使加速因子基于惯性权重自行调整。通过仿真实验与基本及其他典型改进PSO算法进行对比验证得出，设计算法具有良好的全局搜索能力与收敛性，有效实现对车间物料供应路径的优化，实现仓库与各加工机床间送料路径最短。

机器人导航是室内机器人的关键技术之一，是机器人实现智能化首要解决的问题。针对传统室内家庭服务机器人导航方法存在传感器价格昂贵、动态环境适应能力不足等缺点，提出基于多传感器相结合的机器人导航算法。该算法利用RGB—D视觉传感器和超声波传感器分别获取数据，通过数据融合获得障碍物的三维信息，建立障碍物的三维模型，通过启发式最佳搜索算法对导航路径进行了优化，较好的实现了机器人导航路径的绘制，这为后期研究机器人的智能化打下了坚实的基础。

提出了树形结构为液压集成块路优化设计的理论模型, 并用树结构作为理论模型的数据结构.通过实例,验证了理论模型的简化和数据结构及优化解搜索方法的正确性,为液压集成块复杂孔道设计提供了理论依据.