机器人无碰撞路径规划方法研究及实现

在分析现有路径规划和碰撞检测方法的基础上 ,提出了两种新的机器人路径规划方法 :中值检测算法和行进方向矢量优化法 .两种算法各有其特点 ,结合使用可取得更好的效果 ,通过基于三维图形的仿真实验证明了算法的有效性 .所开发的无碰撞路径规划及仿真软件已成功用于机器人无碰撞路径规划与仿真 .

开放式玻璃自动切割机计算机控制系统

文章介绍一种自行研制的玻璃自动切割机开放式计算机控制系统 ,并针对该切割机加工范围大、惯性大、动态精度要求高等特点 ,研究了一种智能适应型 PID控制算法。现场测试表明 ,该系统在功能、性能和控制精度上达到或接近国外同类产品的先进水平 ,在系统硬件和软件的开放性上优于国外产品。文中详细介绍了该计算机控制系统的功能、系统设计。

基于神经网络逆系统方法的机器人柔顺性控制

提出了一种机器人柔顺性控制算法 ,在未知机器人精确数学模型的情况下 ,通过构建一个ANN二阶逆系统 ,并级联ANN与机械手 ,实现机器人位置系统的线性解耦 .在此基础上 ,针对已解耦位置系统 ,通过本文提出的基于目标阻抗的控制算法调节机器人手臂的阻抗 ,从而实现机器人的柔顺性控制 .还介绍了机器人柔顺性控制实验平台的建立与组成 .基于两杆操作手的实验结果证明该方法具有良好的解耦和位置跟踪性能 ,仿真结果表明本方法可实现有效的柔顺性控制 .

开放式玻璃自动切割机计算机控制系统设计

介绍了一种玻璃自动切割机开放式计算机控制系统及其设计方法 ,提出了一种开放结构系统参考模型和相应的硬软件结构。实践表明 ,该系统在功能、性能和控制精度上达到或接近国外同类产品的先进水平 。

完善实践教学体系与平台,加强创新和实践能力培养

介绍了该校自动化专业在建设国家工科基础课程(电工电子)教学基地、构建电气电子信息类基础课程平台、建设电工电子基础实践教学体系与平台的基础上,建立起本专业的实践教学体系与平台,加强创新与实践能力培养的实践过程。近年来的教学实践检验证明这些改革和建设成果为全面培养高素质的创新人才打下了扎实的基础,取得了较好的教学效果。

研究型大学控制类工程师人才培养模式初探

我院承担了教育部教学质量与教学改革工程项目《研究型大学控制类工程师培养创新实验区》,以培养控制类工程师和复合型创新人才为目标,由电子信息与电气类专业中与自动控制密切相关的三个专业———自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器专业学生为对象建立实验班,以实验班为重点进行控制类工程师培养模式探索与创新。论文介绍了实验班的构建、培养方案制订和教学模式改革,探讨了通过产学研合作,加强工程教育,在大型企业开展高强度生产实习和毕业设计,培养现代工程师的有效途径。

基于扩散原理的冗余机器人逆运动学的学习方法

本文介绍一种基于扩散原理的机器人逆运动学学习方法 .首先运用偏微分扩散方程 ,只需少量的试验运动即可求解在有限作业空间上拥有同样拓扑关系的机器人逆运动学变换 .然后应用反馈误差学习法修正学习误差 .在此基础上 ,提出一种并行分布结构用于冗余机器人逆运动学计算 .分析与仿真结果表明 ,该方法不仅算法简单、精度高 。

改进力控方案完成异形孔装配

讨论了改进的力／位混合控制方案、异形孔装配策略规划及其在ＪＲＢ－１机器人上的实现。简述了该方案的优点，在ＪＲＢ－１机器人上实现所解决的问题，提出用适应性增益解决力控环稳定问题。文中还结合异形孔装配给出了装配任务的描述和装配策略的自动生成方法。

一种基于神经网络的机器人轨迹跟踪方法

提出了一种基于神经网络中BP算法的动力学模型 ,该方法将估计转矩及由神经网络构成的补偿结构有效地结合在一起 ,增强了控制器的自适应性 .在机器人动力学方程存在误差的情况下 ,能通过文中提出的参数调整规则补偿误差 .该控制器在理论和仿真实验中均取得较理想的结果 .

神经网络α阶逆系统控制方法在机器人解耦控制中的应用

本文利用神经网络 α阶逆系统线性化解耦能力 ,将严重耦合的多自由度机械手解耦成多个二阶积分子系统 ,进一步采用线性系统设计方法对已解耦系统设计闭环控制器 ,成功地实现了位置快速跟踪 .该控制方法不需要知道机器人系统的精确数学模型 ,并且结构简单 ,易于工程实现 .

大型仪器设备共享平台的共享模式研究

东南大学大型仪器设备共享平台的构建、使用管理以及使用效益一直是设备管理部门比较重视的问题。该文就如何构建一个一流大型仪器共享平台及如何培养大型仪器设备实验技术人才,提高大型仪器设备的使用效益问题进行探讨,提出针对大型仪器的监控模式和预约管理模式。

一种快速分层递阶DSmT近似推理融合方法(A)

本文提出了一种分层递阶的DSmT快速近似推理融合方法,该方法针对超幂集空间中仅单子焦元具有信度赋值的情况,利用二叉树或三叉树分组技术对其刚性分组,与此同时,对每个信息源对应的各个分组焦元进行信度赋值求和,以便实现细粒度超幂集空间向粗粒度超幂集空间映射.然后运用DSmT组合规则和比例冲突分配规则对粗化超幂集空间的两个信息源进行融合,保存该融合结果作为父子之间节点连接权值,然后对每个分组焦元信度赋值归一化处理,通过设定树的深度,来确定分层递阶的次数.最后通过从多个角度比较新、老方法,从而充分地验证了新方法的优越性.

基于图论的可重构制造系统单零件流水线构形优化

获取各生产周期内的最优和K-1个次优(K优)单零件流水线构形,是可重构制造系统构形选择中一个重要的优化问题。给定零件的工序优先图、工序和工位操作的关系以及各工位操作的可选设备,该流水线构形优化问题即确定工作站数量,选择各工作站内的机床类型和数量,选择并分配工位操作,以最小化流水线构形的资本成本。将寻求满足功能和产能约束、空间约束和投资限制的K优构形问题建模为关联所有可行工位操作序列的复合增广有向图上的约束K最短路径问题,获得K优解。最后,通过案例研究验证了该方法的有效性和优越性。

注重整体优化 突出能力培养

由于采用“通才”培养模式和受总学时逐渐减少的限制,东南大学自动化本科专业技术类课程的调整与课时压缩幅度都比较大;在强调素质教育与加强能力培养的大背景下再沿袭以前各门功课各自为战、自成一体、追求课程独善其身的教改已难以为继;为此,我们结合江苏省自动化品牌专业建设,选择检测技术、微机系统与接口、计算机控制技术、过程控制和运动控制5门专业主干技术类课程组成“自动化技术课程群(系列课程)”进行整体综合改革与建设,通过“整体协调改革、综合优化建设”,在不增加学时的情况下,大大提高5门课程的整体教学效率,并取得了一系列教学成果。

大型仪器设备共享管理体系的构建与实践

大型仪器设备共享平台是提高高等学校教学和科研水平的物质基础和重要支撑条件。目前大型仪器设备存在利用率不高和资源闲置浪费的现象,因此,促进大型仪器设备开放共享具有重要的现实意义。以东南大学为例,重点从硬件平台和软件平台构建2个方面出发,阐述了在构建大型仪器设备开放共享管理体系方面所进行的一些积极探索和实践,取得了较为显著的建设成效。

基于蚁群算法的喷涂机器人路径排序优化

研究喷涂机器人自动路径规划系统中的路径排序和组合问题,考虑路径顺序和喷涂方向的特点,引入开环的广义旅行商问题框架进行建模,并建立相应的优化目标和代价矩阵。利用蚁群优化算法的并行性和正反馈性对问题进行求解,保证算法的全局搜索能力和收敛性。仿真实验结果证明了该方法的有效性。

基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析与设计

为适应可重构制造系统这一新生产模式的顺序控制 ,本文提出了基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析和设计的方法 .该方法利用层次化、模块化和接口技术将控制器规划为开放的体系结构 .确定了可达图法和化简技术结合的SIPN模型形式分析方法及步骤 ,采用透明度指标对模型进行评价 ,并给出控制器重构能力分析原则 .接着将该理论及方法用于一可重构装配生产线可重构逻辑控制器的建模和分析案例中 .分析结果表明设计的可重构逻辑控制器形式正确、有效 ,具有可重构能力 .最后提出逻辑控制器建模、分析、仿真、代码生成和逻辑控制实施的软件平台 ,该软件采用CORBA组件模型的软组件技术开发 .

基于焊接机器人的关节空间轨迹规划方法

针对"昆山一号"机器人关节空间运动的实际需求,结合机器人实时轨迹插补算法,提出了关节空间轨迹规划方法。运用离线编程软件仿真得到机器人末端运行轨迹,路径平稳连续。通过MATLAB仿真得到机器人各个关节角度变化曲线和关节速度变化曲线,关节角度曲线平滑连续,关节速度曲线合理无突变。关节空间规划方法也可以应用在由变位机、导轨和机器人组成的多轴系统中,运行轨迹连续稳定,速度曲线满足工艺要求。该方法应用于"昆山一号"焊接机器人中,满足焊接实时调速和实时调整轨迹的需要。规划结果表明关节空间规划方法是合理正确的。

图像雅可比矩阵伪逆估计在视觉伺服中的应用

在一般无标定视觉伺服算法的基础上,提出了一种基于递推最小二乘法估计图像雅可比矩阵伪逆的无标定视觉伺服算法.这种方法无需计算雅可比矩阵伪逆.针对固定目标,文中给出了比例控制算法的稳定性条件.针对运动目标,推导了基于图像雅可比矩阵伪逆估计的伪高斯—牛顿视觉伺服算法和信任区视觉伺服算法.最后,仿真验证了三种视觉伺服算法的有效性.

可重构制造系统监督控制器的自动重构

提出了基于改进的网重写系统(Improved net rewriting system,INRS)的可重构制造系统(Reconfigurable manu-facturing systems,RMS)Petri网监督控制器的自动重构方法,以快速适应由市场需求变化所引起的制造系统构形的频繁变化.INRS解决了网重写系统存在的问题,可动态调整给定Petri网模型的结构而不改变其行为属性.以集合和图的组合形式定义了RMS的构形,并提出了基于INRS的一类模块化、可重构的Petri网控制器的设计方法.针对这类Petri网控制器,提出了基于INRS的自动重构方法.方法可将RMS构形的变化转变为INRS的图重写规则,并作用于当前Petri网控制器,使其快速、自动地重构为所求的新控制器.所提出的Petri网控制器的设计与重构方法,均从理论上保证了结果的正确性,免校验.仿真研究验证了方法的有效性.