机器人与智能制造技术的发展思考

在第三届中国机器人峰会暨全球海归千人宁波峰会上,华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室主任丁汉院士的主旨演讲赢来阵阵掌声,他从院士角度高屋建瓴地总结了我国机器人技术发展的现状,指出目前我国机器人技术研究与市场应用面临的关键问题。本刊根据录音整理出文字,以飨读者。     

电子词典词库的压缩技术研究与实现

介绍了一种在TOSHIBA公司的T6B31MCU上设计的多功能电子词典中词库的建立方法，讨论了哈夫曼算法和LZ系列算法，介绍了哈夫曼算法和LZW算法在电子词典字库压缩中的实现，最后比较了这两种方法压缩词库后的结果。     

面向复杂曲面的机器人砂带磨抛路径规划及后处理研究

针对机器人砂带磨抛复杂曲面叶片问题,对叶片内外型面和进排气边的磨抛路径规划及后处理技术进行了研究,对复杂曲面叶片的机器人砂带磨抛路径规划的计算效率及加工效率进行了分析,提出了一种将基于等残留高度法的笛卡尔空间计算的磨抛行距转化为参数域空间的磨抛行距的方法,并将机器人砂带磨抛复杂曲面叶片接触轮的中心坐标位置、支撑轴矢量以及轴线矢量数据后处理为机器人的位姿信息,利用机器人砂带磨抛系统装备实验平台对复杂曲面叶片进行了实际的加工实验。研究结果表明:所提出的刀路规划和后处理技术能够有效地解决机器人砂带磨抛复杂曲面叶片的问题,具有加工路径总长短以及路径条数少的特点,计算简单、加工效率高、加工表面质量好。     

工业叶片磨抛加工过程接触控制优化

应用机器人磨抛技术对叶片进行磨抛加工过程中,由于非零逼近速度和不连续动态特性等因素使得磨抛加工接触过程存在力振荡与力过冲问题,严重影响叶片表面加工质量和系统稳定性.针对此问题,文章提出了一种磨抛加工过渡过程的优化振动抑制方法.以机器人砂带磨抛技术为研究对象,在输入整形技术的基础上引入正负交替的脉冲序列,设计出改进具有负...     

基于ARM的电参数无线采集系统

介绍了通过ARM芯片实现电参数的无线采集系统。主要阐述了系统软硬件结构以及嵌入式Linux系统中驱动程序的开发过程。该系统以EP9302为核心器件,用MAX1305ECM实现A／D转换．通过基于IEEE802．11b协议的USB无线网卡MA111实现电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素等电参数的无线传输。     

LabVIEW与Matlab的无缝集成

结合实例详细介绍了LabVIEW与Matlab无缝集成的三种常用方法,即COM组件法、中间文件传递参数法和VC++参数类型转化法。利用这些方法可将两种软件取长补短,且便于软件的发布。     

夹具定位分析模型的统计特征及相对误差分析

推导基于距离函数三种夹具定位分析模型的期望和方差.试验表明线性方法低估了工件定位误差,而双边二次方法最确切地反映出工件定位误差,因此双边二次模型的精度高但最复杂,而线性方法分析精度低但最简单.为了折中精度和复杂度,进一步推导双边二次模型与单边二次模型、单边二次模型与线性模型的相对误差与源误差之间的关系,提出三种夹具定位分析模型的选择方法.该方法在确定相对误差水平(即保证夹具定位分析的精度)前提下,依据源误差的协方差选择三种夹具定位分析模型,仿真试验验证了该方法的有效性.     

三维线弹性连续体的结构拓扑优化设计

研究了基于水平集模型和SIMP方法的三维线弹性结构的拓扑优化方法，优化模型的目标是结构的柔度最小。引入水平集模型隐含描述具有复杂拓扑关系的三维线弹性结构的几何边界，以材料域的形状为变量进行灵敏度分析，构造水平集方程的速度函数，通过几何边界的演化获得结构的最优形状和拓扑。同时研究了基于SIMP方法的三维连续体结构的拓扑优化设计。对基于水平集模型和SIMP的拓扑优化方法的数值算例进行比较，结果表明，基于水平集的三维结构拓扑优化具有光滑的几何边界，数值算法稳定。     

自适应线性自抗扰控制器的设计

自抗扰控制器对于抑制不确定的扰动有良好的效果,但其控制器参数较多且整定困难。为了实现自适应的线性自抗扰控制器,对线性自抗扰控制器的参数整定策略展开了研究。首先,设计了基于观测误差的线性扩张观测器参数自适应整定算法。接着,设计了自抗扰控制器线性反馈环节的参数的自适应整定算法。最后,利用李雅普诺夫方法,证明上述自适应整定算法得到的参数可以保证扩张状态观测器的观测误差和被控系统最终输出误差都收敛至零。实验结果表明:精密气浮运动平台低速工况下,自适应线性自抗扰控制器的参数在0.8s内即可迅速完成整定计算;线性扩张观测器观测误差绝对值小于2nm;被控精密气浮运动平台的速度波动不大于5%。自适应线性自抗扰控制器实现了控制器参数在线整定,控制器的性能表现满足要求。     

机器人加工几何误差建模研究:Ⅰ空间运动链与误差传递

以机器人作为制造装备执行体,集成视觉等智能传感器,实现大型复杂零件小余量磨削/铣削/切边/制孔是智能制造的前沿研究方向之一,目前加工误差难以降低是制约其应用的主要难题.以加工误差降低为主要目标,以机器人、视觉传感器、工件、工具为主要对象,研究视觉引导的机器人加工几何误差建模与精度控制,具体包括:在第Ⅰ部分介绍几何误差建模与参数辨识国内外研究现状,研究机器人加工空间运动链与加工误差度量指标定义,推导静态误差(源于工件/工具位姿误差)定量传递模型与动态误差(源于关节运动学误差/关节弱刚度)定量传递模型;在第Ⅱ部分建立手眼位姿参数、工件位姿参数、工具位姿参数等精确辨识的目标函数与计算方法,在考虑关节运动学误差和弱刚度变形的情况下,提出面向整体误差控制的机器人加工(磨削/铣削/切边/制孔等)位姿优化通用模型.