多工位制造系统尺寸偏差线性化建模与控制

为解决传统状态空间模型的系统矩阵存在非线性因子的问题，在定义了零件模型与零件偏差以及零件、夹具、机床3个坐标系的基础上，运用齐次变换方法进行了零件坐标系到机床坐标系的转换，实现了对传统状态空间模型的系统矩阵的线性化，给出了描述多工位制造系统中产品尺寸偏差传递的线性状态空间模型，增强了传统状态空间模型的可用性.实例验证了线性状态空间模型的有效性和实用性.     

控制批量零件加工过程偏差源的多元指数加权移动平均法

为了监控批量零件加工尺寸偏差的时域属性，在分析了单件零件加工尺寸偏差状态空间模型的基础上，给出了零件加工尺寸偏差与偏差源的空间关系，并提出了控制批量零件加工尺寸偏差源的多元指数加权移动平均（MEWMA）法.以批量零件加工过程偏差源为输入变量，通过仿真分析零件加工过程，比较了在偏差源阶跃型、奇异值型以及趋势型异常模式下面向偏差源的MEWMA法与面向偏差的休哈特法的统计控制.结果表明，所提出的MEWMA法具有有效性和可行性.     

空间太阳电池自动涂胶过程的扩散原理

空间太阳电池封装操作包括:注射器涂胶过程、盖片胶平面扩散以及玻璃盖片封装操作三个阶段.分析了盖片胶从注射器中流出落在电池片上后,逐渐扩散融合的过程.基于非牛顿流体理论,建立了盖片胶的平面扩散模型,使用有限元软件Adina,基于流体体积法进行运动界面追踪,对模型进行了模拟仿真,并与实验结果进行了对比验证.获得了盖片前胶层的形状,确定了胶层的边缘位置.为封装过程的分析建模提供了胶层厚度和边界等几何参数.对类似的平面扩散问题,也提供了一种新的解决方法.     

一种改进的多元指数加权移动平均控制图

对多元指数加权移动平均(Multivariate Exponentially Weighted Moving Average,MEWMA)控制图的优化方法进行了深入研究.在绘制控制图的第一阶段,利用基于相邻向量差的数据矩阵构建的协方差矩阵S2作为总体协方差矩阵Σ的估计量,建立了一种改进的MEWMA图.在均值向量发生阶跃偏移和单向持续偏移两种不同失控模式下,比较分析了传统的MEWMA图以及改进的MEWMA图的信号概率和平均运行链长.仿真结果表明,在平滑系数r和偏移系数λ较大时,该改进方法显著提高了MEWMA控制图的监控性能.     

玻璃幕墙清洗机器人壁面适应能力分析

针对一种负压吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的壁面适应能力进行了分析.根据机器人在壁面上实现吸附、移动作业的工作原理,得到了吸盘吸附力的临界条件.基于流体力学理论,通过实验方法绘制了电风机吸盘系统的工作特性曲线.建立了吸盘系统流体模型,得到了吸盘内负压受外部扰动时的等效电路,并根据负压动态响应分析了吸盘结构参数对其吸附特性的影响关系.建立了控制系统模型,并设计了负压闭环控制系统.现场试验结果表明,机器人能稳定工作,壁面适应能力较好.     

基于机器视觉的烹饪机器人锅具识别算法

全面介绍了基于机器视觉的烹饪机器人锅具识别算法,用于提取复杂背景中的锅具曲线.算法分为两个阶段:特征点确定、图像匹配.使用曲率作为特征点,给出了数字图像的离散特征点计算方法和加权Hausdorff距离识别锅具轮廓特征点.解决了图像因为旋转、位移、缩放造成图像形变以及由于锅具动作图像部分遮挡、动态模糊造成识别困难问题.实验表明该锅具识别算法能够高效地提取画面中的锅具轮廓,能较好地满足烹饪机器人示教系统的要求.     

空间太阳电池封装机器人

研究了一种用于空间太阳电池封装的机器人系统.它包括三自由度直角坐标机器人、滴胶机构、封装机构、电池片及玻璃盖片的定位托盘、控制系统等.提出了控制电池片胶层厚度的连续滴胶方法与机构,以及一种能实现薄形抗辐照玻璃盖片和空间太阳电池的自动封装方法与机构.在无真空的环境条件下,使封装胶层内无气泡产生,并保证了封装边缘错位不大于0.1 mm.与原有人工封装方法相比,没有碎片现象出现,盖片胶也不外溢、不污染玻璃盖片和电池片.     

空间太阳电池抗辐照玻璃盖片封装系统

本项目是上海空间电源研究所（航天系统内部称为中国航天科技集团第八研究八一一研究所）根据国防科工委关于“高新工程-1”中国航天集团公司第八研究院八一一研究所、八零九研究所建设项目可行性研究报告的批复（科工计[2001]XXX号）委托上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所而进行的，     

一种壁面牵引移动式玻璃幕墙清洗机器人

提出了一种新颖的平面玻璃幕墙清洗机器人结构设计原则,据此设计了2个自身无行走机构并依靠壁面牵引移动的清洗机器人系统.机器人吸附在壁面上,在楼顶卷扬机的牵引作用下依靠自身重力沿壁面下滑,同时完成清洗作业,并通过双负压吸盘的交替吸附跨越突起的水平窗框障碍.为提高机器人的工作能力,进行了作业安全分析,并研究了吸盘吸附力的调整控制方法.现场试验表明机器人能有效完成幕墙清洗任务,具有机构简单、效率高、成本低、清洗效果好的特点.     

一种用于电站清扫的新型移动机器人的研制

火力发电站大型排管锅炉的水冷壁排管壁面清扫和检测一直是一项繁重、复杂和危险的体力劳动。现研制出一种新型机器人－－水冷壁清扫检测爬壁机器人,采用独特的抗倾覆双履带结构、牲的磁路设计和开放式控制系统。该机器人可实现电站锅炉水冷壁排管壁面的清扫和壁面厚度检测,自动化程度高,工作效率和安全可靠性远远高于手工作业,具有较高的推广应用价值。该机器人已通过几次现场测验,各项指标均达到设计要求。