[发明专利]基于黏菌生物特性的自动路径工程规划设备及方法

说明书

本发明涉及一种基于黏菌生物特性的自动路径工程规划设备，包括箱体、设置在箱体内的黏菌培养盘、设置在黏菌培养盘上方的投料嘴以及用于向投料嘴输送食物的食物输送装置，在箱体内设有导轨，投料嘴可移动地设置在导轨上，在箱体内还设有用于驱动投料嘴在导轨上实现两个维度水平运动的驱动机构，在箱体中设有可以向黏菌培养盘投射光线或者光点的光源和用于采集黏菌运动图像的图像采集装置。采用本发明的技术方案后，本发明具有结构简单、操作方便，能够提升模拟效率的优点，对提升类似城市规划、交通路线、逃生通道规划等工程问题的智能化具有一定的指导意义。本发明还提出了采用该设备进行工程路径规划的方法。

技术领域

本发明涉及一种基于黏菌生物特性的自动路径工程规划设备及方法。

背景技术

黏菌是介于动、植物之间的一种微生物，喜欢在遮阴、潮湿的地方，自然界中往往存在于森林中倒伏的腐木背后。黏菌能够吞噬营养，是可移动的黏菌变形体和原生质团，原质团是其营养体。燕麦、平菇都是黏菌喜欢的食物。成熟时，黏菌前端有着发达的扇状结构,亮黄色，前缘加厚，属显型原质团类型，具有迁移、融合和吞噬等特征，有着特殊的芳香气味，在迁移的过程中原质团的形态会不断发生变化。如果有几个原质团在迁移时若相遇,会融合成为一个大原质团，在保证充足食物来源，黄色的原质团可很快布满整个容器。黏菌觅食时，原质团可变形，具有向食物聚集吞噬的特性，如果食物处于分散状态，黏菌就会在食物之间形成管道，不同原质团黏菌在迁移时若相遇会融合形成管道输送养分。黏菌在不同食物分布情况下形成的路径网络并不相同，这些网络有着共同的特点：经常用的管道会越来越发达，而不用的管道会逐渐消失；最终网络的总长度达到尽可能短，这就符合节能高效的特征；黏菌这种在觅食时展现出来的由原生质团变形所形成的特别觅食轨迹，显示出惊人的高效路径图，可用于我们解决人工或者计算机难以模拟的复杂问题。但是也存在以下几个问题：(1)黏菌养殖需要专业的生物设备例如温箱等；(2)黏菌食物的定量和定位需要较高的精度，通过人工操作容易造成较大的结果偏差；(3)需要长时间不间断的观察和数据记录，采用人工需要耗费大量时间和精力。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够定量精准投料、提升模拟效率和操作便捷性的基于黏菌生物特性的自动路径工程规划设备，本发明的另一目的在于提出基于黏菌生物特性的自动路径工程规划方法，用于辅助解决实际工程问题。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

基于黏菌生物特性的自动路径工程规划设备，包括箱体、设置在箱体内的黏菌培养盘、设置在黏菌培养盘上方的投料嘴以及用于向投料嘴输送食物的食物输送装置，在箱体内设有导轨，投料嘴可移动地设置在导轨上，在箱体内还设有用于驱动投料嘴在导轨上实现两个维度水平运动的驱动机构，在箱体中设有可以向黏菌培养盘投射光线或者光点的光源和用于采集黏菌运动图像的图像采集装置。