前言——工业互联网专辑

工业互联网(Industrial Internet)基于新一代信息技术和制造技术深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,利用网络技术对人-机-料-法-环-测、生产者与消费者、企业上下游等信息进行全面连接,获得工业生产中全要素、全产业链、全价值链的数据.通过工业互联网平台汇聚和分析数据,形成智能决策,实现工业...     

凸多面体之间的伪最小平移距离：I.定义及其性质

定义了凸多面体之间的伪最小平移距离，分析了它与Euclid度量意义下最小平移距离的上、下界关系及其关于多面体钢体运动的Lipschitz连续性、可微性等性质，给出了伪最小平移距离及其导数的计算方法，研究结果可应用于机器人无碰撞运动规划等领域。     

高加速度系统的快速高精度定位控制

随着工业的发展,越来越多的机械系统提出了高速、高精度的运动性能要求．特别在半导体制造行业,芯片集成度的不断增大,芯片尺寸的减小,而生产效率要求的不断提高,对设备的加速度、速度和精度的要求也越来越高．这些设备的运动多可以描述成高加速度下的快速高精度定位．影响高加速度系统快速高精度定位的两个关键因素是负载惯量和干扰：负载惯量减慢了系统的响应速度,而外界干扰则降低了系统的定位精度．文中首先从补偿或抑制干扰的角度出发设计控制算法以及从消除干扰出发设计气浮平台,使得系统能进行高精度定位,然后设计控制器补偿负载惯量和有规律干扰对运动系统的影响,并对其他无规律干扰进行抑制,从而使得系统能在高加速度下实现快速高精度定位．X-Y平台的实验验证了所提出的控制算法的有效性．     

基于可视锥的可接近性分析方法及其应用

可接近性是一种重要的产品特征, 可接近性分析已成为解决不同制造过程中所出现的计算制造问题的有力工具. 讨论了可达性、可接近性和可视性等概念之间的关系, 提出了一种基于可视锥的可接近性分析一般方法. 在点的可视锥基础上, 定义了完全可视锥、部分可视锥和局部可视锥等几类特征可视锥, 并给出了一个基于C-空间的可视锥计算方法. 最后探讨了如何应用可视锥实现数控加工、CMM测量和装配顺序规划等制造过程中的可接近性分析.     

圆盘振动的主动控制

应用非接触式的电磁作动器，采用模拟器件设计了一整套圆盘横向振动的主动控制系统，并对圆盘进行了振动主动控制实验．其特点是能发出大的控制力、非接触传感，其中功率放大电路具有响应从直流到交流信号很宽频率的响应范围．该系统结构简单，具有较好的控制效果．     

计算制造

提出计算制造（Computational Manufacturing）中的3个典型问题：调度，排样与对策，并探索计算制造的理论基础和体系，计算制造旨在集成计算几何，加工原理，传感器信息融合，网络控制和维护，计算智能和虚拟原型等方法，目的是使制造系统中的某些问题归结为计算机可形式化描述的计算模型，研究其可计算性和复杂性，解决制造过程中出现的几何和特殊建模，推理，基于网络的设计，控制和维护，计算智能和虚拟原型有关的数学是及其复杂性分析。     

冗余度机器人的障碍物躲避

给定机械手的初始形态和终端所希望的轨迹以及在工作空间内的障碍物,本文研究冗余度机器人无碰撞运动的规划问题,提出了基于J函数障碍物躲避的算法.关节坐标空间的安全轨迹的计算可通过障碍物躲避的性能指标而得到.由于J函数的计算仅与一些极点有关,计算量小,便于实时控制.仿真结果证明了所提出的算法的有效性.     

非球头刀宽行五轴数控加工自由曲面的三阶切触法(Ⅱ):刀位规划算法

基于单个刀位下刀具包络曲面的三阶近似模型,提出了非球头刀宽行五轴数控加工自由曲面的刀位规划新方法.该方法通过优化刀具的前倾角和侧倾角使得在刀触点处刀具包络曲面与设计曲面达到三阶切触,适用于任意的回转刀具,并且可以自然地处理无干涉约束、机床工作空间约束以及刀具路径光顺性约束.圆环刀加工螺旋面的仿真实例表明该方法可以显著增大加工带宽,提高加工效率.     

考虑曲面间2阶接触约束的抓取和夹持的完全约束性分析

通过对点-面有向距离函数的推广，定义了面 面有向距离函数，分析了面 面有向距离函数的微分性质，推导出面 面有向距离函数的2阶泰勒展开式.在此基础上，定义了刚体B相对于多手指或夹具元A1,A2,…,Ak的2阶自由运动，指出2阶自由运动具有坐标变换不变性，以不存在2阶自由运动为条件定义了2阶完全约束条件，并提出了相应的代数判别准则.以4指完全约束四面体的仿真算例验证了该分析方法的有效性.     

基于嵌入式网络的设备智能维护系统

“基于嵌入式网络的设备智能维护系统”是上海交通大学在国家863项目“基于嵌入式网络的设备智能维护系统（编号：2001AA413310）”的资助下，联合华中科技大学和深圳蓝津信息技术有限公司开展的研究项目。