柔性加工系统中激光参量的数值化控制及界面设计

激光柔性加工是近几年兴起的一种先进制造技术，它结合了激光加工与柔性制造的特点，有很好的应用前景。在本论文中，讨论了与之相关的课题研究，其中包括：（1）激光器的稳定控制。包括激光器通讯方式的研究，底层驱动程序（VxD）的特点和开发应用，并给出了相关程序的解释。（2）激光器控制程序的开发。包括程序的设计思想、主要模块的功能和激光参数数值化控制的实现。（3）激光柔性加工系统控制软件的开发。包括软件的设计目标、主要功能、模块构成和软件易用性设计。（4）激光加工工艺试验。研究了主要的模具材料经过激光表面强化后粗糙度、材料组织、硬度以及耐磨性等主要力学性能的改善。薄板打筛孔主要分析了激光打孔的优势所在。

Finite element analysis of the ring rolling process with integrated closed-loop control

In FEA of ring rolling processes the tools' motions usually are defined prior to simulation. This procedure neglects the closed-loop control, which is used in industrial processes to control up to eight degrees of freedom (rotations, feed rates, guide rolls) in real time, taking into account the machine's performance limits as well as the process evolution. In order to close this gap in the new simulation approach all motions of the tools are controlled according to sensor values which are calculated within the FE simulation. This procedure leads to more realistic simulation results in comparison to the machine behaviour. © 2012 CIRP.

BDI Agent的人机智能结合方法

在网络遥操作中存在着由于操作者的操作负担过重或长时间操作而引起的误操作问题,提出以著名的BDIAgent模型为基础,通过引入中断机制,将反映操作者智能决策的操作目标、操作意图与BDIAgent推理产生的目标、意图进行结合的方法,为解决Agent智能的局限性和操作者的误操作问题,提供了一种人机接口方法,实现了人机智能结合.给出了中断的引入方法和操作者操作目标、操作意图中断响应原理,用形式化模型描述了人机智能决策选取目标和意图的过程.该人机智能结合方法在网络遥操作RoboCup中型足球机器人系统中得到了应用.

移动机器人遥操作中力反馈技术的研究

在已有的遥操作系统中增加力反馈,通过计算移动机器人与周围障碍物之间的虚拟交互力,并将其映射到操纵杆上变成操作者可以感知的力,这样操作者能感觉到机器人与环境之间的作用力,从而有效地完成操作任务.实验结果表明该方法能够有效控制机器人行走,显示了在非结构性环境下临场感在增强人机交互能力方面的优越性.

机器人插件作业的视觉导引方法研究

插件作业 (parts mating)是装配机器人的一项基本作业环节 .本文介绍了以双目立体视觉实现该作业的视觉导引方法 .该方法通过采用人机交互方式 ,借助于人的智慧 ,提高了图像特征提取和匹配的准确性和可靠性、可直观准确地给出插件作业的动作参数 ,克服了自动视觉计算复杂、鲁棒性差的缺点 ,适用于机器人遥操作作业 .实验表明 ,基于人机交互的机器人插件作业在立体视觉导引下是完全可行的

移动机器人人机互助行走监控方法研究及其实际应用

由于行走监控在移动机器人技术中的独特地位和作用，使得其问题解决路线与最终性能极大地影响着构成系统的实用性及用户接受程度．本文通过剖析行走监控同其他模块的内在联系，深入地讨论了研究此问题的必要性和困难所在．最后，结合一个实际应用系统，给出了行之有效的指导思想、实现策略和关键问题解决途径。

智能机器人分层系统中的人机交互

在非结构环境里工作的智能机器人,人智能的介入有时是必不可少的.本文研究了这类机器人系统人机接口某些问题,提出了人智能输入的分层输入原则,实时性原则和协调性原则,讨论了人机接口的结构和实现问题,给出了人机接口命令的一种格式,并提出了人机操作的实际例子.

PASSIM卷接机组新型电控系统的设计与实现

PASSIM卷接机组原控制系统采用电路板进行逻辑控制,抗干扰性能差,故障率高,造成生产效率降低、原材料消耗增大、维修工作繁重等。为此,设计了一套新型卷接机组电气控制系统。该系统采用PLC进行过程控制,以工控机为上位机完成人机通信,采用交流伺服驱动,并通过高速信号处理专用系统完成重量检测控制及烟支质量检测功能;利用PROFIBUS、CAN及MPI多种总线方式完成各单元间的通讯,实现信号和数据间的传递和共享。改进后的PASSIM机组运行稳定可靠,采样速度快,实时性强,且维修方便。机组的有效作业率由85%左右提高到90%以上,降低了卷烟纸和烟丝等原材料的消耗。

SIR: A Computer Program for Semantic Information Retrieval

SIR is a computer system, programmed in the LISP language, which accepts information and answers questions expressed in a restricted form of English. This system demonstrates what can reasonably be called an ability to "understand" semantic information. SIR's semantic and deductive ability is based on the construction of an internal model, which uses word associations and property lists, for the relational information normally conveyed in conversational statements. A format-matching procedure extracts semantic content from English sentences. If an input sentence is declarative, the system adds appropriate information to the model. If an input sentence is a question, the system searches the model until it either finds the answer or determines why it cannot find the answer. In all cases SIR reports its conclusions. The system has some capacity to recognize exceptions to general rules, resolve certain semantic ambiguities, and modify its model structure in order to save computer memory space. Judging from its conversational ability, SIR, is a first step toward intelligent man-machine communication. The author proposes a next step by describing how to construct a more general system which is less complex and yet more powerful than SIR. This proposed system contains a generalized version of the SIR model, a formal logical system called SIR1, and a computer program for testing the truth of SIR1 statements with respect to the generalized model by using partial proof procedures in the predicate calculus. The thesis also describes the formal properties of SIR1 and how they relate to the logical structure of SIR.

Sehzwang als Blindheit - Versuch zum 'diagnostischen Blick' in der Sonderpädagogik

Der diagnostische Blick ist einserseits notwendige Voraussetzung zur Festellung von sonderpädagogischem Förderbedarf bzw. entwicklungsspezifischen Förderangeboten, andererseits verengt sich eben dadurch professionelle Wahrnehmung. Sonderpädagogen entgehen dieser Aporie nicht. (Autor)

Molecular dynamics simulation (MDS) to study nanoscale machining processes

Molecular Dynamics Simulations (MDS) are constantly being used to make important contributions to our fundamental understanding of material behaviour, at the atomic scale, for a variety of thermodynamic processes. This chapter shows that molecular dynamics simulation is a robust numerical analysis tool in addressing a range of complex nanofinishing (machining) problems that are otherwise difficult or impossible to understand using other methods. For example the mechanism of nanometric cutting of silicon carbide is influenced by a number of variables such as machine tool performance, machining conditions, material properties, and cutting tool performance (material microstructure and physical geometry of the contact) and all these variables cannot be monitored online through experimental examination. However, these could suitably be studied using an advanced simulation based approach such as MDS. This chapter details how MD simulation can be used as a research and commercial tool to understand key issues of ultra precision manufacturing research problems and a specific case was addressed by studying diamond machining of silicon carbide. While this is appreciable, there are a lot of challenges and opportunities in this fertile area. For example, the world of MD simulations is dependent on present day computers and the accuracy and reliability of potential energy functions [109]. This presents a limitation: Real-world scale simulation models are yet to be developed. The simulated length and timescales are far shorter than the experimental ones which couples further with the fact that contact loading simulations are typically done in the speed range of a few hundreds of m/sec against the experimental speed of typically about 1 m/sec [17]. Consequently, MD simulations suffer from the spurious effects of high cutting speeds and the accuracy of the simulation results has yet to be fully explored. The development of user-friendly software could help facilitate molecular dynamics as an integral part of computer-aided design and manufacturing to tackle a range of machining problems from all perspectives, including materials science (phase of the material formed due to the sub-surface deformation layer), electronics and optics (properties of the finished machined surface due to the metallurgical transformation in comparison to the bulk material), and mechanical engineering (extent of residual stresses in the machined component) [110]. Overall, this chapter provided key information concerning diamond machining of SiC which is classed as hard, brittle material. From the analysis presented in the earlier sections, MD simulation has helped in understanding the effects of crystal anisotropy in nanometric cutting of 3C-SiC by revealing the atomic-level deformation mechanisms for different crystal orientations and cutting directions. In addition to this, the MD simulation revealed that the material removal mechanism on the (111) surface of 3C-SiC (akin to diamond) is dominated by cleavage. These understandings led to the development of a new approach named the “surface defect machining” method which has the potential to be more effective to implement than ductile mode micro laser assisted machining or conventional nanometric cutting.

Wahrnehmungspsychologische Evaluation eines dreidimensionalen Visualisierungssystems

Diese Arbeit beschreibt den Evaluationsprozess einer dreidimensionalen Visualisierungstechnik, die am Institut für periphere Mikroelektronik der Universität Kassel entwickelt wurde. Hinter der dreidimensionalen Darstellung mittels Linsenrasterscheibe verbirgt sich eine neue Dimension der Interaktion mit dem Computer. Im Vergleich zu gewöhnlichen dreidimensionalen Darstellungen, bei denen ein 3D-Objekt auf einer 2D-Fläche abgebildet wird und somit nach wie vor nicht aus der Bildschirmebene heraus kann, können bei der stereoskopen Darstellung die Objekte dreidimensional visualisiert werden. Die Objekte tauchen vor, beziehungsweise hinter der Darstellungsebene auf. Da die Linsenrasterscheibe bisher noch nicht wahrnehmungspsychologisch untersucht wurde und auch allgemein auf dem Gebiet der Evaluation von 3D-Systemen nur wenige Untersuchungen mit quantitativen Ergebnissen verfügbar sind (Vollbracht, 1997), besteht hier ein zentrales Forschungsinteresse. Um eine Evaluation dieses 3D-Systems durchzuführen, wird im Theorieteil der Arbeit zunächst der Begriff der Evaluation definiert. Des Weiteren werden die wahrnehmungspsychologischen Grundlagen der monokularen und binokularen Raumwahrnehmung erörtert. Anschließend werden Techniken zur Erzeugung von Tiefe in Bildern und auf Bildschirmen erläutert und die Unterschiede zwischen der technisch erzeugten und der natürlichen Tiefenwahrnehmung näher beleuchtet. Nach der Vorstellung verschiedener stereoskoper Systeme wird näher auf die autostereoskope Linsenrasterscheibe eingegangen. Zum Abschluss des theoretischen Teils dieser Arbeit wird die Theorie des eingesetzten Befindlichkeitsfragebogens veranschaulicht. Gegenstand des empirischen Teils dieser Arbeit sind zwei zentrale Fragestellungen. Erstens soll untersucht werden, ob durch den höheren Informationsgehalt grundlegende Wahrnehmungsleistungen in bestimmten Bereichen positiv beeinflusst werden können. Zweitens soll untersucht werden, ob sich die höhere visuelle Natürlichkeit und die Neuartigkeit der Bildpräsentation auch auf die subjektive Befindlichkeit der Probanden auswirkt. Die empirische Überprüfung dieser Hypothesen erfolgt mittels dreier Experimente. Bei den ersten beiden Experimenten stehen grundlegende wahrnehmungspsychologische Leistungen im Vordergrund, während in der dritten Untersuchung der Bereich der subjektiven Befindlichkeit gemessen wird. Abschließend werden die Ergebnisse der Untersuchungen vorgestellt und diskutiert. Des Weiteren werden konkrete Einsatzmöglichkeiten für die Linsenrasterscheibe aufgezeigt und denkbare nachfolgende experimentelle Vorgehensweisen skizziert.

Evaluación y mejoramiento productivo de PLASPUCOL

Este proyecto de grado pretende evaluar el comportamiento productivo de la empresa Plaspucol ubicada en la ciudad de Bogotá, identificando las deficiencias en su proceso y generando mecanismo de mejoramiento a través de un previo análisis. Para ello es necesario partir de un marco teórico del plástico como lo es su historia, su evolución, clasificación y su posicionamiento e influencia económica a nivel mundial y vista a su vez desde el ámbito nacional. Para analizar dichas situaciones se usaron herramientas aprendidas en lo largo de nuestra formación profesional como los diagramas de recorrido, diagramas de flujo, diagrama hombre-máquina, diagrama de balanceo, muestreo y un moderno simulador llamado Promodel con el cual se diagnostica a la empresa identificando puntos débiles y cuellos de botella en la producción en la situación actual y se crea una situación futura con propuestas de mejora empleando éste simulador.