质量控制是产品生命周期中至关重要的环节。这一过程确保生产可接受的部件，这有助于通过更高的客户满意度来维持客户的忠诚度。质量控制也可用于提供过程优化和控制所必需的反馈。投资于质量控制过程的缺点是，在这个过程中产品没有增加价值，也就是说，制造商不能通过对生产部件执行质量控制操作来明确增加每项产品的利润。因此，对于制造商来说，在质量控制过程中尽量减少资源消耗是至关重要的。

制造模式已经从以前一次满足一个客户的低生产方法发展到通过大规模生产技术实现规模经济。随后，制造商通过提高相关专用系统的效率和可靠性来改善大规模生产操作。当前消费市场的趋势是顾客变得更加多样化和难以满足。客户现在要求选择更多地参与产品设计的各个阶段。因此，产品的质量也将由顾客决定。这种消费市场的多样化增加了制造商开拓利基市场的难度。由于客户需求的变化，以前用于大规模生产的方法可能不再适用，大规模生产者需要适应强大和不妥协的客户。相反，专注于纯定制的企业需要考虑增加产量，通过更具有成本效益的产品来增加竞争力。制造系统大规模生产定制部件的能力可以为制造商提供维持规模经济的能力，同时提供个别客户所需的灵活性。由于定制零件的独特性，大量生产的定制零件的质量控制变得更加重要。 The difficulty experienced when considering quality control of mass produced custom parts is that the quality requirements become more complex than standard parts. This increase in complexity of quality requirements is induced by system variations. These system variations can be classified into product and process variations. Product variations are initiated by varying product dimensions, level of customization, raw material, significant quality characteristics, product modules, and quality requirements, which may be determined or confirmed (if suggested by the manufacturer) by the customer. Process variations are caused by varying frequencies of inspection, production rates, process configurations, and sensing capabilities. These variations are decided by the manufacturer, based on varying customer requirements. In addition to system variations, there is an increase in the complexity of the sometimes unique reliability analyses, testing, and re-working of mass produced custom parts.

考虑大规模生产定制产品的制造环境可能会产生不太可能再次出现的单一产品批次。传统的质量控制技术，如统计控制图和Poka-Yoke装置，由于产品和过程的频繁重新配置，很难应用于这些环境。因此，有必要研究可应用于定制产品批量生产的质量控制技术。缺乏技术来评估可靠性、产品设计、自动化返工的可行性、产品质量和吞吐量的优化、工艺配置、所需的检查频率、产品质量跟踪和与这些产品相关的产品测试，助长了这种需求。到目前为止，关于这些环境所需的检查硬件的研究在成本、功能和实用性方面受到限制。因此，大量生产定制零件的检验硬件需要进一步研究。还需要一种将产品质量从产品设计阶段(包括客户输入)映射到工艺配置的方法。这项研究的贡献在于，与其他制造过程相比，很少强调批量生产定制产品所需的质量控制技术。没有一个系统可以从不同的客户输入映射大批量生产定制产品所需的检验频率和工艺配置。研究和开发一种能够将在线和离线质量控制相结合的系统，用于批量生产定制产品。 The hardware required for inspection for mass producing custom parts will also be researched and developed.

定制产品的大规模生产需要足够灵活的材料处理系统，以适应不同几何形状、质量和体积的材料的运输。这就要求移动平台体系结构既能在单一上下文中有效运行，也能在具有不规则几何形状的大型负载的协同运输过程中有效运行。多平台合作需要健全的平台间沟通机制和网络化运作。MR2G的柔性物料搬运研究开发了一种具有机械结构的移动平台，可在单平台任务和多平台协同运输过程中实现有效的物料运输。

该平台的结构包括一个差动驱动移动基座，配有铰接输送系统，允许在运输负载上投影较少约束的运动学。具有不规则几何形状的有效载荷的完整运动在有限空间的制造环境中是必需的。输送机上的每个关节都装有一个正交编码器，以允许感知关节，可以监测多平台协同材料运输过程中载荷配置的变化。该移动平台通过无线网络访问，并使用一个机器人服务器即播放器作为其硬件抽象层(HAL)。这允许开发通用控制算法和标准化数据融合原语。插件驱动程序将驱动控制系统、铰接输送系统和声纳传感器抽象为Player服务器的高级网络接口。该平台具有本体感觉和外部感觉基础设施，允许姿势估计和局部障碍回避。移动平台使用Mini-ITX的主板，带有VIA C7处理器，运行Fedora Core 7。

搜寻和救援需要机器人。他们应该能够进入隐蔽的地方和环境，消防人员和救援人员无法进入。在2001年9月11日的袭击中，有243名消防员在世贸中心丧生。救援人员经常进入结构不稳定但没有人可以救援的房间。其中65名救援人员在搜索被洪水淹没的密闭空间时死亡。

机器人可以拯救受害者的生命，并成为第一个反应者。由于生存限制，救援人员有大约48小时的时间来找回受害者。由于不安全的条件，救援人员无法进入建筑物，因此通常会损失很多时间。这些机器人还可以用于矿山救援，这经常困扰南非矿业公司。

USARs观察到的问题是机器人的牵引系统故障;机器人无法承受恶劣的环境，城市环境中无线通信范围有限，无线视频反馈不可靠的情况频繁发生。我们需要一个能够承受这些恶劣条件的机器人，并能够克服过去机器人所具有的限制。

目前正在研究设计和开发一种执行城市搜救任务的机器人。这将包括适合机器人结构和绝缘的材料。研究了USAR机器人在这些困难环境中的视频传输、通信和机器人控制等不同要求。

全球经济竞争、新产品快速进入市场以及大规模定制的需求，凸显了当今制造范式的不足。制造系统对变化的响应需求导致了可重构制造系统(RMS)的发展。RMS范式融合了专用、灵活、细胞和精益制造系统的特征;克服这些系统在适应技术发展和客户频繁变化的需求方面的惯性。

本研究的重点是模块化可重构机器的开发;这是一种rms的赋能技术。mrm的机械和电子控制体系结构都是模块化的。正在研究的概念是开发一套机器模块，以合成一个完整的机床。当这些模块以不同的配置进行组装时，将产生具有不同拓扑结构的机器，以最适合所需零件家族的生产。一种用于机床合成的模块化“构建模块”方法促进了硬件的可重用性;这减少了硬件的投资成本，并允许机器的模块化组件以不同的配置重新组装，以满足不断变化的生产结构和体积特性。

开发完全模块化的机器需要实现模块化的开放体系结构控制(OAC)系统。OAC克服了在传统数控和专用机械的专有自动化中发现的不灵活性问题。软件和电子控制模块应该具有通用的“即插即用”功能，以减少机器重新配置和系统升级时间。模块化控制硬件和软件架构将促进机器硬件的重新配置，同时允许随着新技术和更有效的控制算法的开发，控制器容易升级。

可重构制造系统中需要移动机器人来减少相关物料搬运系统中出现的瓶颈。这些瓶颈可能是大量生产定制产品的结果。该项目致力于研究、设计、组装、测试和验证一种两轮自主物料搬运机器人，以减少可重构制造系统中的瓶颈。该项目采用了机电工程方法(系统集成)。这种方法正在被用于研究和设计一种在运行时动态和静态稳定的车辆。图中显示的是完全组装的原型。

自治主要是由作为机器人服务器的机载计算机提供的，系统控制器(通常是主机)可以向其订阅以传递命令。一种新的导航系统正在研究和开发中，它将使车辆执行必要的材料搬运任务，以减少瓶颈。通讯系统也将被纳入车辆的基础设施。性能分析和测试也将在可重构的生产环境中进行。这将涉及车辆调度和路线，同时执行物料处理任务。

可重构制造系统涉及多种加工，因此需要多种工具来执行不同的加工过程。这就需要快速更换工具，以促进高效和有成本效益的制造过程。与此同时，制造设备的重新配置产生了对过程校准程序的需求，以确保加工精度和零件生产的及时性。本课题将研究一种模块化换刀装置的自动校准方法。

使用必要的传感器和控制系统，更换工具将很容易集成到模块化制造系统中。

大规模生产定制产品需要一种新型的制造环境。目前的制造环境不具备批量生产定制产品所需的灵活性。可重构制造环境的实现成本仍然很高。提出了一种计算机集成制造单元在可重构制造环境中运行的解决方案，以促进定制产品的批量生产过程。

CIM单元具有模块化和开放控制架构等制造条件，由其软件和硬件同时控制。它将主要通过软件控制在集成智能制造系统中运行。这为集成到控制系统中提供了一个标准的软件接口，同时提供了系统的可重构性及其功能，以响应频繁变化的产品架构和特性。软件和
硬件将协调从低到高级别的活动。这些活动包括从生产计划和调度、硬件机械化到从错误报告中获得的单元组件的同步。制造系统的硬件部件之间具有标准的物理交互方法。

CIM电池的重构和制造功能分为一级和二级，这是由其工艺参数确定的。在它的初级层次上，重构是物质流动路径，而在它的次级层次上，重构是由于硬件的状态而发生的。

从经济和生产管理的角度来看，可重构CIM单元将提供基本的制造需求，以提供快速的变化。它将提供成本效益，最短的产品周期，缩短制造前置时间，快速爬坡，灵活性，生产高质量的产品，满足客户的需求。

这项研究的重点是研究一种适合深海救援作业的机械基础设施和推进系统。使用不同的数学模型和算法来表达软件技术和电子架构集成到机械系统中也是一个关注的领域。该研究的重点还在于实现适合的传感器体系结构和技术，用于自主航海艇的数据融合、运动规划和导航。

盘旋的机器人，如直升机，可以用来收集环境中对人类来说太危险的数据。搜索和救援机器人被更频繁地部署，以帮助在危机情况下与受害者建立联系。这些机器人可以探索被辐射、化学或生物物质污染的城市和工业环境。无人机能够直接飞到相关地点，而无需对灾难现场进行广泛评估。因此，这些机器人通过克服极其粗糙的碎石、洪水和火灾等障碍，帮助克服搜救行动反应时间的限制。

本研究的目标是发展一种具有高度机动性的无人机，可用于搜索和救援应用。该机器人应该能够在自主控制和半自主控制之间切换，并避免飞行路径上的障碍。这确保了对传入的数据和监控录像给予充分的关注。

群体智能和群体机器人这两个密切相关的主题是相对较新的和潜在的强大的研究领域，它们起源于生物群体的研究。这些菌落被观察到由简单的个体个体组成，它们一起工作以实现一个共同的目标。这些分散的、异步的系统产生了一个紧急的复杂和智能系统，该系统高效地工作，以实现在各自的环境中高效生存所需的目标。这个项目的目的是探索与人工智能、群体智能、群体机器人相关的概念，并设计独特的应用，这些群体机器人将非常适合。