基于逆向重布线改进RRT-Connect算法的机械臂路径规划

为解决RRT-Connect算法在复杂非结构环境下规划出的路径成本较长、有效节点数过多、曲折不平滑等问题,提出了一种基于逆向重布线的改进RRT-Connect算法(Improved-RRT-Connect).首先,在算法的起始位置加入碰撞检测函数,当起点和终点之间不存在障碍物时,能够快速生成一条路径;其次,通过对生成的路径采取逆向重布线的措施,对生成的路径中的节点进行重新筛选布线,达到缩短生成路径长度,减少有效节点数量的目的;最后,通过结合B样条曲线对生成的路径进行拟合处理,得到一条平滑连续的路径.通过Improved-RRT-Connect算法与RRT、RRT^(*)-Smart、RRT-Connect等算法的对比实验表明,在规划时间上,Improved-RRT-Connect算法比RRT、RRT^(*)-Smart算法减少了52.14%、98.53%,在路径成本上比RRT、RRT-Connect算法减少了19.39%、17.15%,阐明了提出的Improved-RRT-Connect算法的优越性.

基于Creo的无人机三维布线设计

该文分析三维设计软件Creo/Cabling的线缆敷设方法,包括三维布线的流程和优势,介绍手动布线的5个基本步骤(线束创建、线轴创建、元件设置、线缆敷设和修改布线路径)。并将该方法应用到无人机的电缆布线设计。通过实际布线仿真,针对布线时各步骤需要注意的问题进行详细说明;结合电磁兼容设计的需求,对无人机电缆进行分类,提出无人机三维布线设计中需注意的几个问题,并总结无人机线缆布线的设计原则。

芯片智能布线方法研究综述

布线是芯片设计自动化流程中至关重要且特别耗时的一环,直接影响最终产品的面积、成本、功耗、速度和可靠性,研究智能布线算法对提高芯片布线效率和优化芯片布线效果具有重要意义.芯片布线问题是一个多目标、多约束的NP困难问题.即使已有几十年的研究历史,目前仍存在大量未突破的问题和空间.随着制造工艺的不断发展,布线规则、约束和目标也持续调整和增加,使得布线选择极其困难.因此,对芯片设计自动化中自动布线的前沿研究进行了全面归纳与分析,以帮助科研人员全面了解该领域的研究进展和方向,助力智能布线算法的研究和发展.具体而言,首先阐述芯片布线的问题背景,然后分别介绍全局布线(Global routing,GR)和详细布线(Detailed routing,DR)的任务定义和目标、过程特点、难点和挑战、评估方法;接着详述和分析各布线方法,重点论述基于规划搜索的布线方法和基于机器学习的布线方法的最新研究成果、优缺点及其应用环节;然后介绍公开数据集和开源布线工具;最后总结现有方法在实际应用中存在的局限性,并对自动布线未来的发展趋势和潜在研究方向进行展望.

多重掩模场景详细布线算法

为了在多重掩模自动布线场景中取得缝线数目较少、总线长较小的布线效果,提出一种基于虚拟格点(virtual-vertex,V-V)模型的满足多重掩模约束的详细布线算法.首先在均匀网格下构建可以支持同色及异色间距的V-V模型,V-V的规模由工艺文件中定义的布线层的掩模数决定;然后为每个多端线网生成考虑多重掩模约束的最短路径拓扑结构,并将多端线网分解为多个双端线网;最后基于提出的V-V模型结合搜索算法,以最短路径拓扑结构作为指导,对每个双端线网完成自动布线,并通过代价函数严格控制缝线的引入,保证了以最小缝线数完成线网的连接.在详细布线比赛的基准测试集及其衍生测例进行实验的结果表明,与布线完成后再进行掩模分配的技术方案相比,所提算法可以减少约26%的缝线数.

航空线束自动布线设备中机器人的应用

针对航空线束生产过程劳动强度大,自动化程度低的问题,研发了航空线束自动布线设备,以布线机器人为核心执行机构,能够自动完成整个布线过程,极大地提高了航空线束的生产效率,降低了劳动强度。针对自动布线机器人生产过程中的布放拐点柱和铺设导线2个关键环节,提出基于视觉反馈的拐点柱插入方法和象限判别布线轨迹规划方法,降低了拐点柱插入失败的风险,解决了机器人布线轨迹规划难题。开展的相关实验中,共布放1014根拐点柱,未出现插入失败的情况,可在13.1~13.6 s的时间内完成单根拐点柱的布放工作;共铺设导线1385根,总长度10909 m,简单结构线束平均布线速度可达0.875 m/s,复杂结构线束平均布线速度可达0.652 m/s。

扇出型晶圆级封装重布线层互联结构失效分析

本文研制了一批不同尺寸规格的扇出型晶圆级封装结构的菊花链测试芯片样品,对不同几何参数下的样品进行了温度循环试验,并通过金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段对失效样品进行了失效分析,研究总结了扇出型晶圆级封装重布线层互联结构的失效模式。研究工作可为扇出型晶圆级封装产品的可靠性评估和高可靠应用提供指导。

基于改进多头绒泡菌算法的布线空间预处理技术

随着机电产品中线缆布局设计难度的提高,布线设计自动化成为研究热点,其中首先需要根据产品结构获得离散化的搜索空间。为解决当前空间离散化时普遍存在的空间降维难题,提出基于多头绒泡菌算法的空间预处理技术,根据布线敷设工艺要求建立初始离散空间,设计基于工艺约束的黏菌网络流运动规则和网络收敛策略;基于改进的多头绒泡菌算法对初始离散空间进行降维处理,获得布线空间离散模型,通过实例验证了所提方法的有效性。

基于FFT算法的稀布线阵列天线优化

在许多实际工程应用中,只要求天线阵列具有窄的扫描波束,而不要求有相应的增益。稀布阵列能够在采用较少的天线单元的条件下实现满阵的孔径效能、具有窄的扫描波束,这有效地节约了设备成本,但是天线阵元的稀布也带来了旁瓣电平(PSL)抬高的问题。本文提出一种基于FFT算法的稀布线阵列优化方法,利用阵元激励与方向图函数间的傅里叶关系,在一定有效阵元数量和旁瓣电平的约束条件下,对初始化产生的阵元激励进行多次迭代FFT处理,根据有效阵元数量约束将部分阵元激励置成0来完成阵列稀疏,优化稀布天线阵元的排布方式,实现天线旁瓣电平的优化。给出了具体实现步骤及仿真实例,结果表明,采用FFT算法只需要经过少量次的迭代运算,可以得到更低的稀布线阵列天线旁瓣电平,收敛速度快,处理时间短。仿真证明了该算法的快速性、有效性和稳健性。

算法分析与设计课程中电路布线问题的教学探讨

算法分析与设计课程是软件工程专业核心课,凸显“算法设计”在软件工程中的重要地位,强化“大型工业软件人才”的特色。阐述了算法分析与设计课程中的电路布线问题,介绍了其动态规划求解方法,以及基于二分搜索的改进算法,并提出了新的基于二分搜索的改进算法,证明了新算法的正确性和优越性。通过该问题的迭代求解,有助于启发学生思维,提高学生不断探索、不断创新的能力。

基于启发式A^(*)算法的柔性电路板布线优化设计

柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)独特的物理属性和布线需求,导致布线复杂度较高,因此,设计了一种基于启发式A^(*)算法的柔性电路板布线优化方法。柔性电路板布线设计需要在满足元件间距、通孔间距等严格约束条件的同时,实现布线成本的最小化。为了实现这一目标,引入了启发式A^(*)算法。A^(*)算法以其高效的搜索机制和启发式的评估方式,能够指导搜索过程向最优解逼近。在构建柔性电路板布线模型时,将A^(*)算法与这些约束条件相结合,通过优化搜索策略,使算法能够在满足所有布线规则的前提下,找到最优的布线方案。实验结果表明,基于启发式A^(*)算法的柔性电路板布线优化方法,在案例5中将布线长度从6 200 mm减少到5 678 mm,布线复杂度从9.8分降到9.0分,证明启发式A^(*)算法在FPC布线设计领域具有显著的优势和潜力。

基于改进双向A^(*)算法的软管线束自动布置方法

为了解决传统A^(*)算法在软管线束路径规划时搜索节点过多、折弯过大,以及难以满足多种布线约束等问题,提出一种基于改进双向A^(*)算法的软管线束自动布置方法。首先,为了满足管线两端的接口方向约束,采用双向搜索策略,动态定义正、反向搜索的目标节点;其次,引入双重权重参数优化评价函数并加入折弯代价,减少管线的拐点和折弯角度;然后,提出基于自适应步长的邻域搜索方法,并在搜索过程中设定父拐点和加入折弯角度限制约束,以提高搜索效率并满足管线最小弯曲半径要求;最后,针对搜索路径拐点较多和路径不平滑问题,提出基于节点过滤和B样条曲线插值的软管光顺方法。实验仿真表明,与传统A^(*)算法相比,所提方法规划出的管线路径拐点和搜索路径节点数都有较大减少,生成的软管路径光顺平滑,满足实际布线约束。

基于多种群竞争差分进化算法的稀布线阵优化

为进一步降低差分进化算法及其改进算法优化稀布线阵时的峰值旁瓣电平,提出了一种基于多种群竞争的差分进化算法。用多个亚种群代替单一种群,借鉴竞争机制对亚种群进行评估,根据评估得分确定各亚种群产生新个体的数量,分数高的亚种群可以产生更多新个体,体现出高质量亚种群的优势。引入信息交流行为将这种优势扩散到其他亚种群,加快整个种群的收敛速度,提高解的质量。对亚种群评估和信息交流行为的机制分析以及实验验证表明,2种行为结合使用算法性能最佳。3种天线实例仿真实验表明:与对比算法中最优算法相较,所提方法50次实验的平均峰值旁瓣电平分别降低了4.31、1.31、0.41 dB。

表面活性剂在集成电路多层布线CMP工艺中的应用研究

随着集成电路(IC)特征尺寸不断缩小,集成电路多层布线加工精度面临更高的要求,而化学机械抛光(CMP)凭借化学腐蚀和机械磨削的耦合协同作用,成为实现晶圆局部和全局平坦化的唯一可靠技术。抛光液作为CMP工艺中关键要素之一,其主要成分表面活性剂的选择以及含量会严重影响晶圆的表面质量。介绍表面活性剂的特性及其类型,回顾近年来国内外表面活性剂在集成电路多层布线相关材料CMP中的应用及作用机制,归纳总结得出表面活性剂在CMP过程中可以起到缓蚀保护、增强润湿、分散磨料、去除晶圆表面残留污染等多种作用,具有广泛的应用领域。同时,对表面活性剂在CMP中的应用前景进行了展望。

三维布线技术在涂装车间中的应用

介绍了Eplan Propanel三维设计的优势,通过对Eplan Propanel软件深入研究及应用,在DEMO电控项目中应用三维布线技术,来实现对涂装车间的电控柜标准化、智能化安装制造,从而提高制造效率。

虚拟预布线技术在FXD1机车屏柜布线中的研究与应用

FXD1型电力机车为中车大同电力机车有限公司2019年重点试制车型,在整车屏柜中,低压电气柜的制造过程最为复杂、耗时,低压电气柜由于其空间紧凑、电器件分布集中、线缆数量庞大,给试制过程造成较大的困难。通过分析其线缆种类、数量及电器件接线位置、分布,并根据现有和谐机车屏柜接线方式,通过虚拟预布线技术,解决了低压电气柜布线质量较差、布线效率低下、布线困难等问题,为今后类似结构屏柜的布线、接线提供了可借鉴的工艺方法和经验。

一种优化FPGA布线拥塞的FHO-BP网络

超大集成电路的高度复杂化造成的布线拥塞可能导致电路的不可布性,早期的布线拥塞预测对于提高集成电路的最终设计质量非常关键,因此针对现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),引入火鹰优化(Fire Hawk Optimizer,FHO)算法机制优化反向传播(Back Propagation,BP)神经网络,提出一种基于复杂网络和FHO-BP网络的布线拥塞优化方法,将电路布局的复杂网络特征向量应用到布线拥塞度预测模型中,并利用提出的优化算法改善电路布线拥塞。实验结果表明,与经典的BP网络相比,所提FHO-BP预测模型具有更高的预测精度和收敛速度,决定系数达到92.62%,模型的平均训练时间为94.55 s,平均预测时间为0.57 s,并且利用布线拥塞优化算法对布局进行优化后的布线实际拥塞程度明显缓和。

火灾自动报警系统平面图自生成软件技术研究与应用——点型火灾探测器的布置与连线

基于AutoCAD平台的.NET软件开发工具包,通过Dapper工具获取结构构件的详细参数,利用泰森多边形分割算法原理,使用分析类库Net Topology Suite对线状边界进行分割以及空间分析,构建拓扑多边形,建筑区域数据结合结构构件参数,转换为火灾自动报警系统中布置点位所需要的基础几何信息。在实现点型火灾探测器点位自动布置的基础上,进一步实现自动布线功能,自动生成线缆敷设路径,优化线缆敷设方式,以提高火灾自动报警系统设计的效率和准确性。讨论处理线状边界区域时遇到的一些疑难点及解决方法,以及软件的优势和未来发展。

光电混合缆在室内布线中的优势与应用

随着信息技术的飞速发展,光电混合缆作为室内布线领域的先进解决方案,为建筑布线提供了新的可能性。本文主要分析光电混合缆在室内环境中的独特优势及其广泛的应用领域。光电混合缆不仅具备大带宽支撑下的数据高速传输能力,同时还可实现电力和数据的双重传输,为室内通信系统带来了无限的想象空间。其灵活适应不同布线场景的特性,为建筑设计和布线规划带来了更大的自由度。

三维布线的干涉检查技术开发与应用

目前,屏柜产品结构逐渐向精密化、小型化方向发展,且电缆具有不可控的柔性,如何设计合理有效的电缆布线成为函待解决的问题。依托三维软件,文章二次开发了带干涉检查功能的三维布线系统,可通过三维模型直观反映线缆的布线状态及干涉情况,并以液冷储能柜的布线为例完成系统功能的仿真验证。结果显示,该系统极大地缩短了设计研发周期,避免了在实际装配中可能出现的问题。