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  • 提供配置文件
  • 研究
    工程学院有800多名活跃的研究人员。他们既活跃于传统的技术学科，也活跃于与医学、科学、环境和设计相关的新领域。所有这些研究占瑞典大学技术研究总量的15-20%。

    研究领域
    这些研究领域的规模从大约20名研究人员和30名研究生到100名研究人员和150名研究生不等。在LTH进行的大量研究都是跨学科的。

    • 生物技术
    • 建筑工程
    • 能量转换
    • 食品工程
    • 激光物理与光学
    • 纳米科学与纳米工程
    • 系统工程及
    • 应用数学
    • 可持续的过程
    • 工程与生产
    • 风与水，地球与环境
产品组合

  • 研究与成果

  • 针对六自由度运动的机器人或车辆，研究了一种连续时间最优自适应控制方案。该控制方案是对Johansson算法的扩展。该算法是最优的，因为它最大限度地减少了状态误差和对纠正这些误差所消耗的车辆动能有贡献的力。性能度量也包含一个项，该项惩罚二次跟踪误差，该跟踪误差与由于阻尼而从系统耗散的能量比率成正比。

    • 机器人实验室有以下几个研究方向:

      • 开放式控制软件架构
      • 感受外界刺激的机器人
      • 力的控制
      • 机器人视觉
      • 传感器融合
      • 自适应与迭代学习控制
      • 任务级别的编程

      机器人控制系统和其他制造设备传统上是封闭的。这种情况阻碍了机械手、传感器和其他设备的系统集成。因此，这种系统集成常常是在不适当的高层次上进行的。

      过去和现在项目的目的是展示如何组织开放机器人控制系统，并通过实验验证来验证这些想法。

      作为这项研究的一部分，我们开发了几个实验性的开放式机器人控制系统。这些系统是围绕工业上可用的机器人构建的，这些机器人已经被重新配置用于实验目的。

      开发的特定机器人接口和机器人集成成一个完整的系统形成了一个独特的环境，用于测试和开发算法，以提高性能，传感器集成，编程自动化和自主操作。

  • 阻抗控制的二次优化

  • 提出了阻抗控制的连续二次优化算法。通过求解一个代数矩阵方程，得到了刚体运动最优控制的Hamilton-Jacobi方程的显式解。根据Lyapunov函数理论研究了系统的稳定性，证明了系统的全局渐近稳定是成立的。求解得到的设计参数为线性二次最优控制中的平方加权矩阵或阻抗矩阵。所提出的最优控制方法可用于运动控制和力控制。

  • 反馈支持的应用程序编程

  • 研究的一个方向是在机器人技术中增强传感器信息的使用。机器人所处的环境是动态的，必须通过感知设备进行观察。为了使任务实现适应环境，机器人控制系统必须具有支持和响应观测信息的能力。本文描述了一种具有这些优点的基于事件的机器人控制系统，这种基于事件的控制系统从模型上描述世界和任务。在世界模型中，机器人工作单元中对任务有意义的所有对象都是在面向任务的可视化编程会话中表示和生成的。任务的实现由控制系统以小部件或可执行事件的形式进行管理。当可执行事件的先决条件得到满足时，将触发并实现该事件。传感器检测到工作单元中的变化，并使用这些信息更新世界模型，所有事件都建立在世界模型的基础上。传感器信息对运动的规划和控制以及应用过程都有影响。这种方法的主要目标是创建在灵活的环境中自主管理任务实现的能力。

    另一个重点是面向任务的机器人编程方法和相关控制系统的讨论。创建新的编程环境的目的是为机器人程序代码提供可重用性、可维护性和可靠性，这些都是高效编程的关键因素。整个系统关注的是与环境中的物理对象和过程相对应的对象。在面向任务的编程系统中，任务被描述为对象及其依赖关系的状态。辅助控制系统是事件驱动的，以对象为基础实现事件。

      • 利用视觉反馈玩拼字游戏的机器人

      • 约翰·本特松(1)、安德斯·阿尔斯特兰德(2)、克拉斯·尼尔森(3)、安德斯·罗伯松(1)、马格努斯·奥尔森(4)、安德斯·海登(2)、罗尔夫·约翰逊(1)

        1 .自动控制系
        2数学科学中心
        3计算机科学系
        4机器人学部

        今天，大多数工业机器人系统使用专用的和相当有限的传感器，和可用的控制系统提供有限的支持反馈控制。针对更自主的机器人系统，我们希望提高灵活性。游戏《Scrabble》被用作捕捉这些方面的测试问题。我们的方法是将视觉伺服和传统的强大的离线编程(OLP)系统结合到实时控制系统中，提供任务规范和可视化调试。我们使用了Deneb公司的OLP工具Envision和一个ABB机器人，该机器人具有重新配置的控制系统，其中控制系统具有开放式机器人控制架构(ORC)。视觉系统连接到主机上，摄像头连接到机器人的抓手上。通过扩展控制系统，我们设计并实现了视觉系统和拼字游戏的应用程序。我们的系统实现表明，ORC构成了整合实时视觉反馈的必要支持，并且OLP可以有效地与传感器数据的实时反馈一起使用。

  • 视觉支持的力控操作

  • 托马斯·奥尔森，约翰·本特森，马蒂亚斯·哈格，亨里克·马尔姆，罗尔夫·约翰逊

      • Vision-supported扣人心弦

      • 迈克尔·布尔姆波斯(1,2)，约翰·本特松(1)，马蒂亚斯·哈格(3)，罗尔夫·约翰逊(1)

        1隆德大学自动控制系
        2帝国理工学院，英国伦敦
        3隆德大学计算机科学系

        实时视觉允许机器人操纵器的直接操纵。在本文中，我们使用安装在工业机器人(ABB IRB-6/2)上的立体钻机，该钻机为我们提供了关于第二个机器人(ABB IRB-2000/3)末端执行器位置的信息。第二个机械臂执行跟踪移动物体的任务，在我们的例子中是一个滚动的球。

        这个项目的第一个关注点是处理在这样一个系统中出现的各种问题。在测量了系统中的时滞之后，我们可以确定它们对系统的影响程度。然后，我们可以将这些结果用于实际的控制回路。更具体地说，基于时间延迟分析，实现了卡尔曼预测方案来产生请求时间的坐标估计。这个卡尔曼预测器也可以帮助我们，当我们失去了机器人操纵器或滚动球的轨迹。

        最后进行了跟踪滚动球的实际实验。

        实验装置包括上述两个机器人和立体装置，以及一个在板上滚动的金属球。该IRB-6安装与立体钻机，并设置在一个预先确定的位置，以便能够在整个过程中观察滚动球的运动。另一个机械臂执行跟踪滚动球的任务，使用从立体装置接收到的数据作为反馈。

      • 超声平台结果

      • 为了建立一个合适的传感器实验平台，需要采用模块化的硬件和软件结构。我们的硬件设计提供了一个VME总线接口。这一点非常重要，因为目前有几家机器人制造商在控制系统中采用基于vme总线计算机的开放式硬件结构生产开放式结构系统。这个项目的成果可以直接应用到商业系统中。该平台的硬件目前正在完成和测试中。vme总线的接口由一个原型板组成，该原型板配备了一个连接到本地超声波系统接口总线的背驮式接口板。

        前一个项目中的采样单元无需修改即可重用。它在4个通道同时进行2.5 MHz的采样。研制了一种静电传感器前置放大器。它被设计放置在测量装置中。为了产生200千赫换能器的传输脉冲，研制了一种改进的脉冲发生器(PZPLS)。开发了一种产生300v直流电源并提供放大器的模块(HVDRV)，该模块可以将0- 10v信号放大为0- 300v信号，带宽为100khz。目前正在构建和测试一个模块，该模块可以编程产生任意长度的输出函数，其中16个函数存储在PROM中，32个函数编程在RAM (FGEN)中。关于这些模块的进一步描述见Lindstedt。自动控制部开发的软件平台用于系统的控制。程序模块是使用Modula-2语言编写的。 A real-time kernel developed within the department is used for the programming. Modules for data exchange with MATLAB is also used. Programs to interface the hardware to the system have been written. The last hardware module (FGEN) is designed and currently being built and tested. Identification experiments using a frequency sweep will then be made. It seems feasible that this method can improve the quality of the identification and temperature compensation can in this convenient way be implemented. Extended identification aiming at three dimensional object localization will then be studied.

        基于系统识别和其他先进信号处理的基于超声回波的目标识别，包括基于子空间的连续时间系统识别的原始发展。该方法在超声回波识别和建模应用中已被证明是有效的。