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| 1 | 基于多种群遗传算法的一般机器人逆运动学求解显示文摘几何结构不满足Pieper准则的机器人被称为一般机器人,其逆运动学运算不能采用封闭解法,而采用数值解法又需要庞大的计算量,且存在奇异位置无法求解的问题。为此,将多种群遗传算法应用于运动学逆解运算,提出一种适用于一般机器人的高精度并行求逆算法。为避免机器人位姿收敛精度不同,该算法将目标函数分解为位置和姿态函数,同时引入适应度函数权值系数来平衡两函数收敛速度;为避免局部收敛,该算法采用多点交叉和均匀交叉相结合的交叉算子,并逐步增大均匀交叉概率来抑制短子串偏差,使搜索趋于稳健;为提高收敛速度,该算法采用动态变异率的变异算子,以及种群替代和个体替代相结合的移民算子来克服全局收敛的盲目性。以封闭解法和数值解法无法求逆的6R一般机械臂为对象,开展与单种群遗传算法的对比试验,结果表明:该算法可在避免局部收敛的基础上保证算法稳定性,且能够大幅提升收敛精度和速度。 | 林阳 赵欢 丁汉 | 2017 | 机械工程学报2017，53，3： | 84 |
| 2 | 工业人工智能的关键技术及其在预测性维护中的应用现状显示文摘随着人工智能技术的快速发展及其在工业系统中卓有成效的应用,工业智能化成为当前工业生产转型的一个重要趋势.论文提炼了工业人工智能(Industrial artificial intelligence,IAI)的建模、诊断、预测、优化、决策以及智能芯片等共性关键技术,总结了生产过程监控与产品质量检测等4个主要应用场景.同时,论文选择预测性维护作为工业人工智能的典型应用场景,以工业设备的闭环智能维护形式,分别从模型方法、数据方法以及融合方法出发,系统的总结和分析了设备的寿命预测技术和维护决策理论,展示了人工智能技术在促进工业生产安全、降本、增效、提质等方面的重要作用.最后,探讨了工业人工智能研究所面临的问题以及未来的研究方向. | 袁烨 张永 丁汉 | 2020 | 自动化学报2020，46，10： | 62 |
| 3 | TFT-LCD Mura缺陷机器视觉检测方法显示文摘针对液晶显示器(Liquid crystal display,LCD)制程中Mura缺陷检测的重要性和人工检测的弊端,研究TFT-LCD Mura缺陷的机器视觉自动检测方法。基于国际半导体设备与材料组织(Semiconductor Equipment and Materials International,SEMI)标准中Mura缺陷的测量规范和LCD视觉检测试验平台,针对Mura缺陷边缘模糊、对比度低、图像中存在重复纹理背景和整体的亮度不均匀等特点,分别研究基于实值Gabor小波滤波的纹理背景抑制方法、基于同态变换和独立分量分析的亮度不均匀校正方法、基于主动轮廓模型和水平集方法的缺陷分割以及基于SEMI标准的缺陷量化方法,综合几个方面的研究,建立Mura缺陷自动检测流程。检测试验证明,所提出方法能较好地抑制纹理背景、校正背景亮度不均匀和莫尔条纹,准确的分割缺陷并进行量化评定。该方法适用于Mura缺陷的自动检测,检测方法与人的视觉特性相似,具有较好的鲁棒性。对于50个带有Mura缺陷的LCD样本,有48个样本被成功检测。 | 毕昕 丁汉 | 2010 | 机械工程学报2010，46，12： | 54 |
| 4 | 基于嵌入式Internet的工业控制显示文摘嵌入式Internet技术正在改变传统设备的功能结构。基于嵌入式Internet传感器———IP传感器 (In ternetProtocolSensor)从根本上改变了设备信息上网的方式 ,实现了现场设备到Internet的直接通信 ,这种方式必将带来控制网络新的变革。本文综述了现场总线控制网络、以太网和现场总线混合控制网络 ,提出了基于嵌入式Internet的控制网络模型 ,并从开放性、互连性、分散性的角度探讨了控制网络与Internet集成的发展趋势 。 | 陶波 丁汉 熊有伦 | 2001 | 测控技术2001，20，8： | 45 |
| 5 | 复杂曲面快速测量、建模及基于测量点云的RP和NC加工显示文摘坐标测量在制造领域中有着广泛的应用。评述了坐标测量及相关技术中所涉及的多传感器集成测量、测量点规划、测头路径规划、测头半径补偿、测量点云分割、曲面拟合以及基于测量点云的直接NC和RP加工等关键技术的研究现状,并对一些瓶颈问题的解决方案作了探讨,提出了几点建议。 | 丁汉 朱利民 熊振华 | 2003 | 机械工程学报2003，39，11： | 49 |
| 6 | 直线电机精密运动平台轨迹跟踪控制器设计显示文摘为了实现直线电机精密定位平台的位置和速度的轨迹跟踪控制,本文基于内模控制(IMC)的基本原理,在直线电机精密定位平台参数辨识的基础上,设计了定位平台速度环的模型状态反馈(MSF)控制器和基于位置环PID和速度环MSF的级联控制器。将PID/MSF级联控制器与速度/加速度前馈控制(VFC/AFC)相结合,构成了PID/MSF+VFC/AFC的复合轨迹跟踪控制器。该复合轨迹跟踪控制器通过整定速度前馈的增益来改善位置环偏差控制的跟踪滞后现象和动态响应,增加控制系统的稳定性和伺服精度;通过整定加速度前馈的增益在不减小级联控制器位置环增益的前提下,减小速度前馈带来的超调量,提高轨迹跟踪精度。基于MATLAB/dSPACE实时仿真控制平台,实现了某直线电机平台的轨迹跟踪控制。仿真和实验结果表明,该轨迹跟踪控制器的轨迹跟踪精度为±0.028mm,定位精度为±4μm,满足直线电机精密定位平台轨迹跟踪控制的要求。 | 张刚 刘品宽 张波 丁汉 | 2013 | 光学精密工程2013，21，2： | 35 |
| 7 | 机器人无标定视觉伺服控制研究进展显示文摘视觉伺服控制是机器人系统重要的控制手段.相比传统的在标定条件下使用的视觉伺服系统,无标定视觉伺服系统具有更高的灵活性与适应性,是机器人伺服控制系统未来重要的发展方向和研究热点.本文从目标函数选择、控制器设计、运动轨迹规划三方面综述了无标定视觉伺服控制系统近年来的主要研究进展.首先根据目标函数的形式,分析了基于位置的视觉伺服、基于图像的视觉伺服以及混合视觉伺服各自的特点与应用;在控制器设计方面,根据是否在设计过程中考虑机器人的非线性动力学特性,分别介绍了考虑机器人运动学与考虑机器人动力学的无标定视觉伺服控制器的设计,重点突出了雅克比矩阵的构造与估计方法;针对无标定视觉伺服系统运动轨迹可能存在的问题,从空间轨迹优化与障碍规避的角度,阐述了已有的可行解决方案.最后,基于当前的研究进展展望了无标定视觉伺服的未来研究方向. | 陶波 龚泽宇 丁汉 | 2016 | 力学学报2016，48，4： | 36 |
| 8 | 基于主动轮廓模型和水平集方法的图像分割技术显示文摘图像分割是计算机底层视觉中首要解决的关键问题。为了使人们对该领域现状有个概略了解,首先回顾了近十几年来基于主动轮廓模型的图像分割技术的发展概况;然后分类介绍了基于边界、基于区域和基于边界与区域的主动轮廓模型技术的演变及各自的优缺点,以及相应的能处理轮廓拓扑变化的稳定数值求解方法———水平集方法;最后展望了主动轮廓模型在图像对准中的应用。 | 罗红根 朱利民 丁汉 | 2006 | 中国图象图形学报2006，11，3： | 34 |
| 9 | 五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真显示文摘五轴数控加工是航空、航天、能源和国防等领域中高效加工复杂零件的有效手段,是提升我国制造水平的技术突破口.从五轴数控加工的优势出发,描述在刀具路径规划、几何-力学集成仿真和动力学仿真三个方面的关键问题,重点介绍基于可达性的刀轴方向优化、三阶点接触和线接触成形刀位规划、刀具包络面解析法求解和加工过程稳定性分析等方面的最近研究进展,分析存在的问题,并展望未来的发展趋势. | 丁汉 毕庆贞 朱利民 熊有伦 | 2010 | 科学通报2010，55，25： | 33 |
| 10 | 新一代制造系统理论及建模显示文摘提出了新一代制造系统的基本论点及需要解决的科学问题 ,指出制造信息学、计算制造、制造智能以及制造系统的结构与建模是构成新一代制造系统的科学基础 ,并分别阐述了其中的关键研究内容。 | 熊有伦 吴波 丁汉 | 2000 | 中国机械工程2000，11，1： | 34 |
| 11 | 面向新工科的智能制造创新人才培养体系构建与实践显示文摘针对新工科背景下智能制造创新人才培养中存在的学科交叉封闭、实践创新能力不足、“教与学”方式陈旧等问题,以实践驱动创新的智能制造工程引领教育理念,构建贯穿本科全过程、开放协同的智能制造创新人才培养体系,实施多学科交叉融合、多方协同育人、以学生为中心的智能制造实践与创新教育措施,夯实拔尖创新人才培养基础,满足知识、能力和素养三位一体培养需求。 | 王书亭 谢远龙 尹周平 丁汉 | 2022 | 高等工程教育研究2022，70，5： | 31 |
| 12 | 先进电子制造中的重要科学问题显示文摘电子信息产业是关系国家利益和安全的基础性和战略性产业。成为先进电子制造(AEM)强国是我国21世纪发展的战略目标,实现这一目标的关键是必须能自主地提供电子产业的AEM工艺、技术和装备。电子业的迅速发展,对制造装备的极限制造能力提出了严峻的挑战。其主要技术特点有:高运动精度(亚微米至纳米级定位精度)、高加速度(>15g)、高制造精度和高可靠性。提出面向下一代AEM新理论、新方法,造就一大批从事该领域的高科技人才,为我国AEM产业拥有自主产权的新工艺、新装备、实现跨越式发展提供技术基础是21世纪我国基础性研究面临的一项紧迫任务。本文论述了AEM领域的国内外现状、提出了该领域存在的重要科学问题和将要实施的计划措施。 | 雷源忠 雒建斌 丁汉 钟掘 | 2002 | 中国科学基金2002，16，4： | 29 |
| 13 | 基于Internet的嵌入式Web传感器显示文摘嵌入式Web传感器是在智能传感器的基础上发展起来的具有Internet功能的新型传感器 ,主要由 3部分组成 :敏感单元、智能处理单元和TCP/IP通信协议接口。文中在分析嵌入式Web传感器研究现状和产生的历史背景的基础上给出基于Internet的嵌入式Web传感器的含义及特点 ,并讨论了嵌入式Web传感器的体系结构、工作机理、重要特性以及在嵌入式Web传感器基础上构建的工业测控系统模型 ,然后介绍了嵌入式Web传感器实验模型中嵌入式Web服务器技术和Web远程信号采集等关键技术的实现方法 ,最后分析了嵌入式Web传感器实现的技术基础。 | 朱文凯 何岭松 丁汉 熊有伦 | 2002 | 仪表技术与传感器2002，，8： | 30 |
| 14 | 面向芯片封装的高加速度运动系统的精确定位和操作显示文摘介绍了下一代芯片封装设备的特点,及其研制中亟待解决的核心科学问题:高速、高加速度运动系统的精确定位与操纵理论,通过对当前研究现状的分析指明了解决该问题的理想途径:设计一种高推重比直接驱动的无/极低摩擦并具有可控阻尼特性的运动定位工作台及其相应的位置伺服、视觉定位及力控制系统,并列举了相应的关键技术、研究方法和技术路线,为有关研究工作的深入展开奠定了基础。 | 丁汉 朱利民 林忠钦 | 2003 | 自然科学进展2003，13，6： | 29 |
| 15 | 基于RTX和MFC的后封装平台数据采集和控制系统显示文摘简要回顾了实时系统的现状,通过RTX(realtimeextension)系统介绍了实时操作系统(RTOS)的概念和特点。对Windows系统和实时操作系统在实时精度方面的性能作了比较。针对实际的高速、高精度芯片后封装平台的硬件体系结构,提出了基于微型计算机的MFC(microsoftfoundationclasses)和RTX综合软件模型,从而简捷实现了面向高速封装平台的高性能软件控制系统。实验结果表明,该采集控制系统为进一步的高性能控制提供了良好的结构框架基础。 | 吴勇 熊振华 丁汉 | 2004 | 系统工程与电子技术2004，26，9： | 26 |
| 16 | 刀触点网格上整体光顺五轴数控加工刀轴方向的模型与算法显示文摘针对球头铣刀的五轴数控加工,分析了刀轴方向对切削力的影响,根据刀轴方向变化的度量指标,提出了在刀触点网格的可行空间中整体光顺刀轴方向的模型与算法,该方法有两个优势:可以同时保证进给和相邻行两个方向上刀轴方向的整体光顺性;仅需要计算网格点处的可达方向锥,提高了计算效率.用仿真方法分析了整体光顺刀轴方向对加工效率、机床进给运动平稳性和切削力的影响,并用实验验证了规划的刀具路径. | 毕庆贞 王宇晗 朱利民 丁汉 | 2010 | 中国科学:技术科学2010，40，10： | 22 |
| 17 | 基于嵌入式PC的开放式软PLC显示文摘介绍了开放式软 PLC的产生背景及现状 ,提出了一种基于嵌入式 PC的开放式软 PLC的解决方案 ,并分析了其实现方法及技术优势 。 | 朱文凯 王卫华 丁汉 熊有伦 | 2002 | 机械与电子2002，20，3： | 23 |
| 18 | 共融机器人的基础理论和关键技术显示文摘未来机器人将有3个特征:1.机器人与环境的共融;2.机器人与人之间的协同;3.机器人与机器人之间的共融。将来,机器人可能具有多模态传感,能够更加理解人类的需求。未来机器人的发展具有非常广阔的前景,尤其是随着人工智能技术、新材料技术以及各方面应用技术的快速发展,机器人的明天会更加美好。 | 丁汉 | 2016 | 机器人产业2016，，6： | 21 |
| 19 | 大型复杂构件机器人移动加工技术研究显示文摘大型复杂构件,如大型风电叶片、航空结构件、高铁车体结构件等在航空航天、能源和交通等领域有着广泛应用.为解决大尺寸大型复杂构件的自动化智能化加工,将工业机器人集成在移动平台上,组成移动机器人加工系统,进一步增加机器人加工的工作空间与灵巧度,为大型复杂构件的高效精密加工提供了新思路.本文针对大型复杂构件的移动加工方案,分别从移动加工动力学与控制、移动加工多机器人协作与移动机器人测量三个角度对现有文献进行综述.阐述移动机器人加工的整体实施思路与与之相关的研究现状.进一步地,通过对移动机器人加工动力学进行理论建模和实验分析,得到移动机器人加工的动力学特性,发现移动机器人加工振动主要为周期性加工力所激发的移动机器人与工件的耦合振动.最后,设计了T-S模糊控制器,控制机械臂对工件的恒力匀速磨抛加工.仿真结果表明,采用模糊力位混合控制器能够很好的实现移动机器人对工件的恒力匀速打磨. | 陶波 赵兴炜 丁汉 | 2018 | 中国科学:技术科学2018，48，12： | 20 |
| 20 | 计算机制造中的重要科学技术问题显示文摘论述了计算机制造技术在国民经济中的重要地位、发展现状、趋势和特点,以及所面临的机遇和挑战。结合计算机中关键组件生产——硬盘驱动器制造和芯片后封装的特点对计算机制造中的两大科学技术:界面行为与控制、运动控制与精度进行了简要论述,指明了当前亟待解决的科学技术问题。 | 雷源忠 丁汉 雒建斌 | 2002 | 机械工程学报2002，38，11： | 20 |
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