基于端口的复杂分布参数系统模型分析与仿真方法(PACDAS, STW-TWI.6012)
该项目由STW资助，与数学系的系统与控制小组合作。一位名叫诺伯特·利特林克(Norbert Ligterink)的博士生于2003年9月开始了这个项目，而戈兰·戈洛(Goran Golo)在2003年2月至12月期间担任博士后。2006年1月，来自法国的博士后Damien Eberard加入了这个项目。他主要在格罗宁根工作，2005年9月开始在Arjan van der Schaft新成立的应用分析集团工作。
该项目的研究目标是综合两种成功的物理工程系统建模和仿真方法:用于分布参数系统模型的有限元方法和用于集中系统模型的基于多物理端口的方法。其目的是将有限元方法(FEM)的精度和威力与基于端口的建模的通用性、动力学和控制性结合起来。
这种综合有几个方面:
更多PACDAS项目的例子
非线性哈密顿量动力学
给出了弹性梁的哈密顿量为四阶多项式，约为220项。该系统可以用来找到一个最小的，或静态的解决方案，使用耗散，这是控制工程版本的共轭梯度方法。
相同的哈密顿量和相同的状态可以用于一个动态模拟，它保存能量，不是显式的，而是3000个时间步的小数点后5位。
该代码是用C编写的，使用了libplot和lapack库。它由两个独立的代码组成:
计算(函数导数)的代价大约是浮点运算中哈密顿量因子总数的三倍。改进的集成步骤使用了最后和以前的渐变。通过计算系统的能量，对步长误差进行了仿真试验。上面的模拟只需要几秒钟就可以运行，其中I/O占了大部分的计算时间。
Geoplex
欧盟资助的GeoPleX项目的目标是开发方法和软件工具，以帮助在几个物理领域的复杂物理系统建模、分析和控制。该项目由欧洲各地的合作伙伴完成;其中一个合作伙伴是数学系的系统与控制小组。由于能源往往在这些系统中扮演着重要的角色，发展的起点是一个港口控制的哈密顿系统的概念，其中的能源结构是明确显示的。
Geoplex项目于2006年完成。一本概述Geoplex研究的书将于2008年由施普林格出版。
正在进行的工作……
仿人机器人
该团队的梦想是在未来十年内制造出一个功能齐全的人形机器人。出于这个目的，该小组正在努力研究类人机器人的不同部位。特别值得一提的是，在过去的一年里，该团队一直致力于开发类人头颈系统、灵巧的机械手、高效节能的膝关节锁定机制，最后，通过继续该团队早期的工作，扩展了两足行走的知识。完整的人形项目实现了一个真正的多学科平台，这需要与特温特大学的其他院系密切合作，特别是与机械工程和工业设计。此外，在这方面，该小组扩大了与机械电子谷特温特的各公司和荷兰其他技术大学的研究小组的合作网络。
仿人步行
该小组认为，对3D动力学的透彻理解是设计稳健和节能行走算法的关键问题。出于这个原因，博士生Gijs van Oort利用几何原理研究模型简化。其目的是寻找数学方法，将广义坐标模型转换为只有几个有意义的“坐标”的模型。
几个MSc。成功完成行走理论研究项目:动态行走与ZMP行走相结合，非线性能量守恒振子实现行走结构。创新的锁紧机制将在两足步行Dribbel中实施。
通过与代尔夫特理工大学、埃因霍温理工大学和飞利浦的合作，旨在在该领域密切合作的“荷兰机器人”倡议已经启动。第一个大项目是制造足球机器人郁金香，今年参加了在中国举行的机器人世界杯，势头很好。研究了机器人的软件体系结构。
由于行走需要腿的振动行为，因此连接在腿上的驱动器，选择适合这项工作的驱动器是有意义的。不幸的是，电动马达和其他传统的驱动器在这种类型的驱动器中表现得非常糟糕:它们消耗大量的能量，并且不能存储在振荡周期的部分过程中所做的负功。解决的办法可能在于开发可变阻抗执行器。在可变阻抗作动器的背景下，一个名为VIActors的欧洲项目(FP7)得到了资助。作为对这一课题的初步研究，开发了一种新型的无级变速传动装置(它是可变阻抗作动器的一部分)。
类人的头
作为一个单独的轨迹，人形头颈被开发出来。该系统实现了一个从机械、控制和人机交互角度有趣的多学科平台。该项目是与位于奥尔登扎尔的高科技公司Demcon合作完成的。人形头部有7个自由度(4个在脖子上，3个在眼睛上)，并以类似人类的方式对环境做出反应(例如，它会环顾四周，使用扫视，动态搜索有趣的东西)。外部的设计和通过内部的光线投射来表达的实现已经发生。该团队与UT研究小组人类媒体互动(Human Media Interaction)共同致力于改善这种行为，以便将语音识别和合成、音频互动和类人情感整合在一起。
猎鹰
该项目与ESI和Van der Lande Industries合作，致力于实现一个机器人系统，用于在配送中心操作和组合订单。这项研究将是双重的。一方面，研制一种可变阻抗灵巧手，该灵巧手能够根据几何形状的不同，通过动力抓握和尖端抓握实现对物体的稳健性和灵巧性。项目的另一部分致力于臂-手系统的视觉伺服。
医疗机器人技术
Tele-manipulation
随着手术技术对患者的侵入性越来越小(MIS程序)，它们对外科医生来说也变得越来越复杂。因此，医学界希望利用机器人技术来减轻这种复杂性。Intuitive Surgical Inc.公司的“达芬奇手术系统”已经证明，通过远程操作系统，解释手术区域和做出所需动作的复杂性可以大大简化。
所有MIS程序的一个缺点是失去了外科医生的“触觉”。他要么从一个遥远的位置操纵手术场景，要么通过长腹腔镜仪器。研究表明，如果外科医生的力量感得到恢复，他就可以在对周围组织创伤较小的情况下进行手术。
使这种双边控制回路的设计大为复杂的一个常见方面是通信信道中的时延。针对这些双边控制回路存在许多算法，这些算法要么具有较好的时滞稳定性，要么具有较差的透明性，反之亦然。
在这个研究项目中，我们将研究一种新的双边控制回路设计方法，该方法基于能量交换的考虑，以在任意时滞下具有良好的稳定性和最大可达到的透明度为目标。该领域的第一个理学硕士项目由B. Babakhani和M.C.J. Franken完成，后者正在攻读该方向的博士学位。
自然孔腔内窥镜手术
自然孔腔内镜手术(NOTES)是一种新型的微创手术(MIS)。NOTES与传统MIS的主要区别在于，操作场景是通过人体的一个自然开口进入的。2007年4月，在大阪举行的日本外科大会上首次展示了真正意义上的NOTES手术。该手术包括切除胆囊(胆囊切除术)的30岁女性，并进行经阴道[1]。
NOTES预计比传统MIS有几个优点。最重要的好处是手术过程中对病人造成的伤害更小。这意味着术后疼痛减轻，可以更早地恢复日常生活。此外，MIS手术可以对患有严重肥胖(这是传统MIS的问题)的患者进行，或从腹部施加。
使用NOTES技术的手术方法与目前的腹腔镜技术有很大不同。要想在手术室成功引入NOTES，机器人远程操作将是一个关键因素。远程操控设备将使外科医生能够以一种时间高效和经济有效的方式进行各种常见的诊断和治疗程序。
TeleFlex项目由四个博士职位组成，其中两个在CE组，在过去一年开始在这个即将到来的研究领域。TeleFlex项目的重点是远程操作链的主设备。r . Reilink MSc。将研究触觉反馈对有知觉的外科医生的影响，以及在何种情况下这种反馈将使外科医生受益。M. Bezemer, MSc将专注于软件结构和分层软件应该如何设计以保证安全。
洛佩斯
这个项目，一直关注于实现下肢外骨骼的康复中风患者。该项目由NWO资助，由Herman van der Kooij协调，有3名博士生参与，其中一名来自控制工程组。
REFLEXLEG
在这个由STW资助的项目中，一种新的经股骨假体将被开发出来，它将具有与现有假体相比的能量优势。该项目由2名博士生参与，与Velting教授团队和Roessing研发中心合作完成。
检查机器人
海盗
在2007年，我们开发了一套流动煤气管道检查系统。该项目是Continuon Netbeheer、Kiwa Gastec Technology B.V.和特温特大学的共同努力。原型硬件已经在DEMCON上开发完成。该机器人用于低压气体管道的内部自动检查，只需极少的人工干预。机器人将被用来检测煤气管道的泄漏或可能的弱点。
在这个项目的第一阶段，开发一个移动的移动机器人基地已经被强调。荷兰的低压网使用的管道内径小至50毫米，因此对机器人的尺寸造成了严重的限制。已经开发出一种机械样机，能够在直径为50至120毫米的管道中移动。它可以通过斜接弯曲和t型接头，并采取30度的倾角。该机器人具有“蛇”的形状，由七个有轮子的模块组成，每个模块都有指定的功能。两个模块用于推进，两个用于弯曲机器人的形状(用于导航槽弯曲)，一个模块位于中心，用于机器人绕轴旋转，一个模块用于电源存储，一个模块用于控制和传感器电子。机械装置已经在结构化的实验室环境中进行了测试。下一步将是在一个更真实的环境中测试功能。
本文还设计了一种结构光束(激光投影圆)相机装置，该装置可作为传感器测量管道变形，也可用于探测导航所需的障碍物和弯道。在接下来的项目中，我们希望缩小这个设置，以便将其集成到机器人的设计中。
天外火星
在与欧空局合作进行的这个项目中，考虑了高度图的建模及其在ExoMars漫游者导航预测中的使用。在这项研究中出现的问题涉及到将稀疏的海拔数据与精确的地面力学模拟相结合。这是解决使用混合使用微分几何技术和计算几何方法。
正在进行的工作……
基于模型参考的学习前馈控制
学习前馈控制的大部分工作都是在非线性效应的补偿上完成的，需要或多或少的复杂函数逼近器。然而，对于未知或时变线性系统，过程传递函数的逆可以用简单的线性传递函数来有效地描述。基于稳定模型参考自适应系统的思想，提出了一种学习前馈控制方案。这表明，该系统对过程和逆模型的顺序不匹配具有很强的鲁棒性。此外，它对噪声的敏感性较低。未来的工作将是研究这种在处理未知或时变过程动力学方面具有卓越性能的方案是否可以与成功处理过程中的非线性问题的KSM方案相结合。
对不同的学习和自适应控制系统进行了比较，找出了每种方法的优缺点。在“机电演示仪”上进行了实验
基于代理控制器设计
对于控制算法，基于端口的方法发展得不太好。这种方法将使控制器更加模块化，并有助于可重用的控制器组件和更快的开发。从控制工程的观点来看，通常认为控制器只包含控制算法。但在实际操作中，控制算法只是用于系统安全启动、控制和关闭的整个软件的一小部分。错误检测、错误处理和优雅降级是这里的问题。控制器的这些部分通常可以从早期的项目中重用。使用代理是一种基于端口的方法来连接不同的控制器元素。代理是控制组件，它接收来自邻近代理的信号并与之交互，并决定自己是否活动。当一个代理处于活动状态时，它产生输出信号，这些信号可以与其他代理的输出相结合，从而产生控制器的最终输出。这是一种基于端口的方法，因为在创建代理系统时，只有接口是重要的。 The contents of the agents can be of varying complexity. The concept of agents thus also supports hierarchy and polymorphic realizations. When properly implemented, adding another agent does not require complete redesign of the coordinator, but only requires an extra connection to one of the ports of the coordinator.
在早期的工作中，Van Breemen博士项目开发了一种基于agent的控制器构造设计方法。这种方法导致控制器具有开放特性，这样就可以添加、修改或删除部分，而无需对控制器剩余部分的操作重新编程。在几个硕士项目工具已经开发，以帮助在工业环境中应用这种方法。还有更多的工作要做，使一个集成的工具，完全支持基于代理的控制器的设计。
一个博士项目已经开始进一步研究基于代理的控制器设计的可能性。
正在进行的工作……
流量测量
这个子项目始于1998年，有两个博士学位的STW项目，都在2002年毕业。从那时起，该团队开始研究科里奥利质量流量计，与荷兰一家领先的流量控制器公司合作。这项研究的成功导致了与荷兰机电公司Demcon (Oldenzaal)的进一步合作，并在2004年获得了一名新的博士研究员(AIO)的报酬。
装有流动流体的管子被迫围绕一个确定的轴振动。由于科里奥利力(科里奥利力与质量流成正比，方向垂直于流矢量和旋转矢量)，振动变得略有不同。这些非常小的变化(振幅或相位)需要用灵敏的位移传感器来测量。
该研究旨在应用于更低的质量流量范围，如半导体行业所需，和气体。MI集团参与了传感部分(振幅降至10纳米的运动)、信号处理和驱动部分的开发。深入分析了决定流量和干扰灵敏度的各种参数，然后设计和评估了一个实验样机，包括一些智能传感和驱动原理(正在申请专利)。
I-Sense:基于多个传感器的系统，用于安全和安保相关应用
该研究项目始于2006年底，与英国EX-Beams公司合作，在欧盟居里夫人计划的框架下进行。
今天，迫切需要制定能够提高安全和安全水平的解决方案。最大限度地减少恐怖主义风险和探测未爆弹药、爆炸物和非法毒品的挑战是巨大的。该项目旨在开发两个完全集成的技术先进的检测平台。目前的IMS技术是在70年代初开发的，因此它是一种经过验证但相对较老的技术。它有缺点，它是麻烦的，很难分析大型物体，如可疑卡车在港口或检查站。EX-Beams的解决方案是对现有技术的改进，并在实质上提升了IMS探测能力。
另一项技术，x射线成像，也被广泛用于探测爆炸物和武器(如藏在行李中)和地雷。然而，这些设备体积庞大，价格昂贵，对操作人员来说很危险。我们的研究小组已经找到了利用低能量致密x射线源进行有效x射线成像的方法。
其他项目:
与工业界合作进行了各种硕士项目。它们列在下面，并附有简短的说明。
钢厂轧辊缺陷检测
本课题的目标是找到一种更好的方法来区分和分类轧辊上的小缺陷。改进现有传感器系统的性能，以便提取缺陷的代表信号。
用于天然气管道特性的测量系统
作为PIRATE项目的一部分，在这项研究中，我们研究了帮助机器人导航和检查的传感方法
天然气管道的特性。基本上，会有三种不同的外部测量系统:一个测量系统用于检测泄漏，一个用于
管道和第三种用于航行的管道的特性。在这个理学硕士项目的重点是管道特性和管道质量。
电力系统的创新测量方法
我们与一家荷兰公司合作，调查新的
电力系统电气参数测量的概念。这些数据用于控制或安全监测，因此需要较高的准确性和可靠性。
地板扫描仪
与RTD (Applus)公司的一个联合项目。RTD公司开发了一种用于油罐底板检查的特殊服务机器人(地板扫描仪)。RTD喜欢提高这个工具的整体性能。我们研究了提高仪器整体性能的策略，通过寻找漏磁(漏磁)和涡流检测方法。目标是实现更高的空间分辨率，更高的灵敏度(检测较小的缺陷)和更好的缺陷表征。
鱼流的测量
在荷兰的河流和运河中，有成千上万的抽水站、水坝、船闸、水闸和其他防洪建筑。这些建筑为我们的安全服务，但同时也是洄游鱼类的屏障。特别是水泵和水力发电站造成大量鱼类的破坏和死亡。为了解决这个问题，人们正在建造一些特殊的建筑，让这些地方可以无害地通过。为了表征和评估这些洄游设施的性能，需要一个测量系统来监测这些地点的鱼流量。该项目是与FishFlow Innovations公司的联合研究。
机器人的嵌入式控制软件架构
在这项工作中，根据我们基于端口的嵌入式控制软件设计方法，对机器人软件架构的原型进行了测试。因此，我们使用通道连接的进程。该方法还根据机器人的时序需求构建机器人软件模块。在郁金香人形机器人中，这种方法已经被使用。
20-sim
CLP于2008年4月推出了全新的20卡4.0版本。20-sim已经增强了许多新功能。随着我们研究的普及，模型现在可能有多种实现，3D机制、机电一体化和实时工具箱也得到了增强。此外，4C工具链现在还涵盖了TS-ARM嵌入式板上的ARM9处理器。它用于我们第二年的机电一体化项目。4C涵盖了将控制器代码连接到嵌入式硬件，支持编译、命令和控制。这与嵌入式控制系统领域的研究项目有关。
嵌入式系统实现的设计工具
这个由STW-PROGRESS资助的外联项目的目的是将早期研究工作的结果带到更高水平的稳健性和完整性，这样这些原型就可以在工业上进行测试。gCSP(图形化软件过程编辑器)扩展了动画功能，使过程流和数据的集合交换可视化。2008年，将开展第二个外联项目，利用最新的研究成果增强工具。
基于端口的复杂分布参数系统模型分析与仿真方法(PACDAS, STW-TWI.6012)
该项目由STW资助，与数学系的系统与控制小组合作。一位名叫诺伯特·利特林克(Norbert Ligterink)的博士生于2003年9月开始了这个项目，而戈兰·戈洛(Goran Golo)在2003年2月至12月期间担任博士后。2006年1月，来自法国的博士后Damien Eberard加入了这个项目。他主要在格罗宁根工作，2005年9月开始在Arjan van der Schaft新成立的应用分析集团工作。
该项目的研究目标是综合两种成功的物理工程系统建模和仿真方法:用于分布参数系统模型的有限元方法和用于集中系统模型的基于多物理端口的方法。其目的是将有限元方法(FEM)的精度和威力与基于端口的建模的通用性、动力学和控制性结合起来。
这种综合有几个方面:
更多PACDAS项目的例子
非线性哈密顿量动力学
给出了弹性梁的哈密顿量为四阶多项式，约为220项。该系统可以用来找到一个最小的，或静态的解决方案，使用耗散，这是控制工程版本的共轭梯度方法。
相同的哈密顿量和相同的状态可以用于一个动态模拟，它保存能量，不是显式的，而是3000个时间步的小数点后5位。
该代码是用C编写的，使用了libplot和lapack库。它由两个独立的代码组成:
计算(函数导数)的代价大约是浮点运算中哈密顿量因子总数的三倍。改进的集成步骤使用了最后和以前的渐变。通过计算系统的能量，对步长误差进行了仿真试验。上面的模拟只需要几秒钟就可以运行，其中I/O占了大部分的计算时间。
Geoplex
欧盟资助的GeoPleX项目的目标是开发方法和软件工具，以帮助在几个物理领域的复杂物理系统建模、分析和控制。该项目由欧洲各地的合作伙伴完成;其中一个合作伙伴是数学系的系统与控制小组。由于能源往往在这些系统中扮演着重要的角色，发展的起点是一个港口控制的哈密顿系统的概念，其中的能源结构是明确显示的。
Geoplex项目于2006年完成。一本概述Geoplex研究的书将于2008年由施普林格出版。
正在进行的工作……
仿人机器人
该团队的梦想是在未来十年内制造出一个功能齐全的人形机器人。出于这个目的，该小组正在努力研究类人机器人的不同部位。特别值得一提的是，在过去的一年里，该团队一直致力于开发类人头颈系统、灵巧的机械手、高效节能的膝关节锁定机制，最后，通过继续该团队早期的工作，扩展了两足行走的知识。完整的人形项目实现了一个真正的多学科平台，这需要与特温特大学的其他院系密切合作，特别是与机械工程和工业设计。此外，在这方面，该小组扩大了与机械电子谷特温特的各公司和荷兰其他技术大学的研究小组的合作网络。
仿人步行
该小组认为，对3D动力学的透彻理解是设计稳健和节能行走算法的关键问题。出于这个原因，博士生Gijs van Oort利用几何原理研究模型简化。其目的是寻找数学方法，将广义坐标模型转换为只有几个有意义的“坐标”的模型。
几个MSc。成功完成行走理论研究项目:动态行走与ZMP行走相结合，非线性能量守恒振子实现行走结构。创新的锁紧机制将在两足步行Dribbel中实施。
通过与代尔夫特理工大学、埃因霍温理工大学和飞利浦的合作，旨在在该领域密切合作的“荷兰机器人”倡议已经启动。第一个大项目是制造足球机器人郁金香，今年参加了在中国举行的机器人世界杯，势头很好。研究了机器人的软件体系结构。
由于行走需要腿的振动行为，因此连接在腿上的驱动器，选择适合这项工作的驱动器是有意义的。不幸的是，电动马达和其他传统的驱动器在这种类型的驱动器中表现得非常糟糕:它们消耗大量的能量，并且不能存储在振荡周期的部分过程中所做的负功。解决的办法可能在于开发可变阻抗执行器。在可变阻抗作动器的背景下，一个名为VIActors的欧洲项目(FP7)得到了资助。作为对这一课题的初步研究，开发了一种新型的无级变速传动装置(它是可变阻抗作动器的一部分)。
类人的头
作为一个单独的轨迹，人形头颈被开发出来。该系统实现了一个从机械、控制和人机交互角度有趣的多学科平台。该项目是与位于奥尔登扎尔的高科技公司Demcon合作完成的。人形头部有7个自由度(4个在脖子上，3个在眼睛上)，并以类似人类的方式对环境做出反应(例如，它会环顾四周，使用扫视，动态搜索有趣的东西)。外部的设计和通过内部的光线投射来表达的实现已经发生。该团队与UT研究小组人类媒体互动(Human Media Interaction)共同致力于改善这种行为，以便将语音识别和合成、音频互动和类人情感整合在一起。
猎鹰
该项目与ESI和Van der Lande Industries合作，致力于实现一个机器人系统，用于在配送中心操作和组合订单。这项研究将是双重的。一方面，研制一种可变阻抗灵巧手，该灵巧手能够根据几何形状的不同，通过动力抓握和尖端抓握实现对物体的稳健性和灵巧性。项目的另一部分致力于臂-手系统的视觉伺服。
医疗机器人技术
Tele-manipulation
随着手术技术对患者的侵入性越来越小(MIS程序)，它们对外科医生来说也变得越来越复杂。因此，医学界希望利用机器人技术来减轻这种复杂性。Intuitive Surgical Inc.公司的“达芬奇手术系统”已经证明，通过远程操作系统，解释手术区域和做出所需动作的复杂性可以大大简化。
所有MIS程序的一个缺点是失去了外科医生的“触觉”。他要么从一个遥远的位置操纵手术场景，要么通过长腹腔镜仪器。研究表明，如果外科医生的力量感得到恢复，他就可以在对周围组织创伤较小的情况下进行手术。
使这种双边控制回路的设计大为复杂的一个常见方面是通信信道中的时延。针对这些双边控制回路存在许多算法，这些算法要么具有较好的时滞稳定性，要么具有较差的透明性，反之亦然。
在这个研究项目中，我们将研究一种新的双边控制回路设计方法，该方法基于能量交换的考虑，以在任意时滞下具有良好的稳定性和最大可达到的透明度为目标。该领域的第一个理学硕士项目由B. Babakhani和M.C.J. Franken完成，后者正在攻读该方向的博士学位。
自然孔腔内窥镜手术
自然孔腔内镜手术(NOTES)是一种新型的微创手术(MIS)。NOTES与传统MIS的主要区别在于，操作场景是通过人体的一个自然开口进入的。2007年4月，在大阪举行的日本外科大会上首次展示了真正意义上的NOTES手术。该手术包括切除胆囊(胆囊切除术)的30岁女性，并进行经阴道[1]。
NOTES预计比传统MIS有几个优点。最重要的好处是手术过程中对病人造成的伤害更小。这意味着术后疼痛减轻，可以更早地恢复日常生活。此外，MIS手术可以对患有严重肥胖(这是传统MIS的问题)的患者进行，或从腹部施加。
使用NOTES技术的手术方法与目前的腹腔镜技术有很大不同。要想在手术室成功引入NOTES，机器人远程操作将是一个关键因素。远程操控设备将使外科医生能够以一种时间高效和经济有效的方式进行各种常见的诊断和治疗程序。
TeleFlex项目由四个博士职位组成，其中两个在CE组，在过去一年开始在这个即将到来的研究领域。TeleFlex项目的重点是远程操作链的主设备。r . Reilink MSc。将研究触觉反馈对有知觉的外科医生的影响，以及在何种情况下这种反馈将使外科医生受益。M. Bezemer, MSc将专注于软件结构和分层软件应该如何设计以保证安全。
洛佩斯
这个项目，一直关注于实现下肢外骨骼的康复中风患者。该项目由NWO资助，由Herman van der Kooij协调，有3名博士生参与，其中一名来自控制工程组。
REFLEXLEG
在这个由STW资助的项目中，一种新的经股骨假体将被开发出来，它将具有与现有假体相比的能量优势。该项目由2名博士生参与，与Velting教授团队和Roessing研发中心合作完成。
检查机器人
海盗
在2007年，我们开发了一套流动煤气管道检查系统。该项目是Continuon Netbeheer、Kiwa Gastec Technology B.V.和特温特大学的共同努力。原型硬件已经在DEMCON上开发完成。该机器人用于低压气体管道的内部自动检查，只需极少的人工干预。机器人将被用来检测煤气管道的泄漏或可能的弱点。
在这个项目的第一阶段，开发一个移动的移动机器人基地已经被强调。荷兰的低压网使用的管道内径小至50毫米，因此对机器人的尺寸造成了严重的限制。已经开发出一种机械样机，能够在直径为50至120毫米的管道中移动。它可以通过斜接弯曲和t型接头，并采取30度的倾角。该机器人具有“蛇”的形状，由七个有轮子的模块组成，每个模块都有指定的功能。两个模块用于推进，两个用于弯曲机器人的形状(用于导航槽弯曲)，一个模块位于中心，用于机器人绕轴旋转，一个模块用于电源存储，一个模块用于控制和传感器电子。机械装置已经在结构化的实验室环境中进行了测试。下一步将是在一个更真实的环境中测试功能。
本文还设计了一种结构光束(激光投影圆)相机装置，该装置可作为传感器测量管道变形，也可用于探测导航所需的障碍物和弯道。在接下来的项目中，我们希望缩小这个设置，以便将其集成到机器人的设计中。
天外火星
在与欧空局合作进行的这个项目中，考虑了高度图的建模及其在ExoMars漫游者导航预测中的使用。在这项研究中出现的问题涉及到将稀疏的海拔数据与精确的地面力学模拟相结合。这是解决使用混合使用微分几何技术和计算几何方法。
正在进行的工作……
基于模型参考的学习前馈控制
学习前馈控制的大部分工作都是在非线性效应的补偿上完成的，需要或多或少的复杂函数逼近器。然而，对于未知或时变线性系统，过程传递函数的逆可以用简单的线性传递函数来有效地描述。基于稳定模型参考自适应系统的思想，提出了一种学习前馈控制方案。这表明，该系统对过程和逆模型的顺序不匹配具有很强的鲁棒性。此外，它对噪声的敏感性较低。未来的工作将是研究这种在处理未知或时变过程动力学方面具有卓越性能的方案是否可以与成功处理过程中的非线性问题的KSM方案相结合。
对不同的学习和自适应控制系统进行了比较，找出了每种方法的优缺点。在“机电演示仪”上进行了实验
基于代理控制器设计
对于控制算法，基于端口的方法发展得不太好。这种方法将使控制器更加模块化，并有助于可重用的控制器组件和更快的开发。从控制工程的观点来看，通常认为控制器只包含控制算法。但在实际操作中，控制算法只是用于系统安全启动、控制和关闭的整个软件的一小部分。错误检测、错误处理和优雅降级是这里的问题。控制器的这些部分通常可以从早期的项目中重用。使用代理是一种基于端口的方法来连接不同的控制器元素。代理是控制组件，它接收来自邻近代理的信号并与之交互，并决定自己是否活动。当一个代理处于活动状态时，它产生输出信号，这些信号可以与其他代理的输出相结合，从而产生控制器的最终输出。这是一种基于端口的方法，因为在创建代理系统时，只有接口是重要的。 The contents of the agents can be of varying complexity. The concept of agents thus also supports hierarchy and polymorphic realizations. When properly implemented, adding another agent does not require complete redesign of the coordinator, but only requires an extra connection to one of the ports of the coordinator.
在早期的工作中，Van Breemen博士项目开发了一种基于agent的控制器构造设计方法。这种方法导致控制器具有开放特性，这样就可以添加、修改或删除部分，而无需对控制器剩余部分的操作重新编程。在几个硕士项目工具已经开发，以帮助在工业环境中应用这种方法。还有更多的工作要做，使一个集成的工具，完全支持基于代理的控制器的设计。
一个博士项目已经开始进一步研究基于代理的控制器设计的可能性。
正在进行的工作……
流量测量
这个子项目始于1998年，有两个博士学位的STW项目，都在2002年毕业。从那时起，该团队开始研究科里奥利质量流量计，与荷兰一家领先的流量控制器公司合作。这项研究的成功导致了与荷兰机电公司Demcon (Oldenzaal)的进一步合作，并在2004年获得了一名新的博士研究员(AIO)的报酬。
装有流动流体的管子被迫围绕一个确定的轴振动。由于科里奥利力(科里奥利力与质量流成正比，方向垂直于流矢量和旋转矢量)，振动变得略有不同。这些非常小的变化(振幅或相位)需要用灵敏的位移传感器来测量。
该研究旨在应用于更低的质量流量范围，如半导体行业所需，和气体。MI集团参与了传感部分(振幅降至10纳米的运动)、信号处理和驱动部分的开发。深入分析了决定流量和干扰灵敏度的各种参数，然后设计和评估了一个实验样机，包括一些智能传感和驱动原理(正在申请专利)。
I-Sense:基于多个传感器的系统，用于安全和安保相关应用
该研究项目始于2006年底，与英国EX-Beams公司合作，在欧盟居里夫人计划的框架下进行。
今天，迫切需要制定能够提高安全和安全水平的解决方案。最大限度地减少恐怖主义风险和探测未爆弹药、爆炸物和非法毒品的挑战是巨大的。该项目旨在开发两个完全集成的技术先进的检测平台。目前的IMS技术是在70年代初开发的，因此它是一种经过验证但相对较老的技术。它有缺点，它是麻烦的，很难分析大型物体，如可疑卡车在港口或检查站。EX-Beams的解决方案是对现有技术的改进，并在实质上提升了IMS探测能力。
另一项技术，x射线成像，也被广泛用于探测爆炸物和武器(如藏在行李中)和地雷。然而，这些设备体积庞大，价格昂贵，对操作人员来说很危险。我们的研究小组已经找到了利用低能量致密x射线源进行有效x射线成像的方法。
其他项目:
与工业界合作进行了各种硕士项目。它们列在下面，并附有简短的说明。
钢厂轧辊缺陷检测
本课题的目标是找到一种更好的方法来区分和分类轧辊上的小缺陷。改进现有传感器系统的性能，以便提取缺陷的代表信号。
用于天然气管道特性的测量系统
作为PIRATE项目的一部分，在这项研究中，我们研究了帮助机器人导航和检查的传感方法
天然气管道的特性。基本上，会有三种不同的外部测量系统:一个测量系统用于检测泄漏，一个用于
管道和第三种用于航行的管道的特性。在这个理学硕士项目的重点是管道特性和管道质量。
电力系统的创新测量方法
我们与一家荷兰公司合作，调查新的
电力系统电气参数测量的概念。这些数据用于控制或安全监测，因此需要较高的准确性和可靠性。
地板扫描仪
与RTD (Applus)公司的一个联合项目。RTD公司开发了一种用于油罐底板检查的特殊服务机器人(地板扫描仪)。RTD喜欢提高这个工具的整体性能。我们研究了提高仪器整体性能的策略，通过寻找漏磁(漏磁)和涡流检测方法。目标是实现更高的空间分辨率，更高的灵敏度(检测较小的缺陷)和更好的缺陷表征。
鱼流的测量
在荷兰的河流和运河中，有成千上万的抽水站、水坝、船闸、水闸和其他防洪建筑。这些建筑为我们的安全服务，但同时也是洄游鱼类的屏障。特别是水泵和水力发电站造成大量鱼类的破坏和死亡。为了解决这个问题，人们正在建造一些特殊的建筑，让这些地方可以无害地通过。为了表征和评估这些洄游设施的性能，需要一个测量系统来监测这些地点的鱼流量。该项目是与FishFlow Innovations公司的联合研究。
机器人的嵌入式控制软件架构
在这项工作中，根据我们基于端口的嵌入式控制软件设计方法，对机器人软件架构的原型进行了测试。因此，我们使用通道连接的进程。该方法还根据机器人的时序需求构建机器人软件模块。在郁金香人形机器人中，这种方法已经被使用。
20-sim
CLP于2008年4月推出了全新的20卡4.0版本。20-sim已经增强了许多新功能。随着我们研究的普及，模型现在可能有多种实现，3D机制、机电一体化和实时工具箱也得到了增强。此外，4C工具链现在还涵盖了TS-ARM嵌入式板上的ARM9处理器。它用于我们第二年的机电一体化项目。4C涵盖了将控制器代码连接到嵌入式硬件，支持编译、命令和控制。这与嵌入式控制系统领域的研究项目有关。
嵌入式系统实现的设计工具
这个由STW-PROGRESS资助的外联项目的目的是将早期研究工作的结果带到更高水平的稳健性和完整性，这样这些原型就可以在工业上进行测试。gCSP(图形化软件过程编辑器)扩展了动画功能，使过程流和数据的集合交换可视化。2008年，将开展第二个外联项目，利用最新的研究成果增强工具。