针对目前整体叶轮人力手工研磨过程中研磨品质差、出产周期长、工人健康危害大等问题,开发了一套基于六自由度库卡工业机器人的自动研磨控制系统。机器人末端夹持气动磨机贴合整体叶轮表面,利用六维力传感器反馈受力情况,结合在线恒力控制算法搭建复杂曲面机器人研磨恒力控制系统。根据机器人运动学理论,对机器人研磨过程中末端加工工具重力干扰进行补偿;建立机器人力/位置混合柔顺控制策略,采用传统PID控制策略进行基础力控制,采用模糊自适应PID控制策略进行优化力控制实现机器人自动研磨。对整体叶轮进行研磨实验,结果表明模糊自适应PID控制算法可以有效的实现机器人的柔顺控制,保持研磨过程接触力在有效范围内。

基于多数控定位器构成的分布式4-PPPS并联机构,实现舱段的自动化精准对接。冗余驱动能够提高机构承载能力、使驱动力分配更加均衡,但冗余系统构成的黎曼流形内存在高维零空间,协调分配的非线性方程具有多约束和非正定性,分配不当会产生过大的应力应变。为同时实现对接过程运动学层面的精准和动力学层面的稳态协同,基于旋量理论,将刚体运动分解成绕任意轴的转动和平移,建立运动学模型、确定关节驱动量。推导非冗余和冗余情况下的动力学模型,并求解舱段角速度和角加速度等影响对接运动特性的模型参数。提出了以力二范数最小为目标对对接运动驱动力进行优化分配的求解方法。以5次多项式描述位姿轨迹,用黄金分割法逼近出最优时间。最后开展了非冗余和冗余驱动的对比仿真,对接过程精准平稳,证明了此方法的正确性和可行性。

为了提高基因芯片技术的推广应用,研制了一种集PCR扩增、杂交、清洗和检测分析于一体的新型仪器;可以实现快速PCR,30个扩增循环可以在15min内完成.杂交及冲洗在计算机控制下自动完成,避免了人工干预以及环境变化所造成的误差.检测部分采用汞弧灯作为激发光源,CCD采集荧光信号,配合信号识别分析软件自动识别基因芯片信息.

为提高3D打印技术填充过程中填充路径对填充轮廓几何特征的适应性,提出一种基于SVM的多边形轮廓分类方法。分析与填充轮廓相关的可测变量多边形的圆度、面积/周长比、锐角占比;利用机器学习方法建立SVM模型,对多边形类型进行分类预测。该方法可以避免逐一分析复杂的几何学参数,并且可高效、准确地对待填充轮廓进行自适应路径选择。结果表明:利用该方法可以取得良好的分类效果,模型预测精度达到90%以上,基本满足实际加工要求。