随着智能制造的迅速发展，工业码垛机器人得到了广泛的关注和应用。目前的工业码垛机器人多数是采用示教的方式，不能实时感知机器人周围的环境信息，受生产环境的约束性较大。为解决这一问题，设计并开发了以四自由度机械臂为核心的工业码垛机器人系统。首先，采用机器视觉技术自动对物体进行信息采集与识别，包括物体的姿态和坐标，物体类别，以及机械臂工作空间的环境信息等；其次，建立了机器人的正、逆运动学模型，并采用遗传算法和五次多项式插补方法实现了机器人的运动轨迹优化。最后，设计并开发了码垛机器人的软硬件平台，将上述机器视觉和运动规划算法在实际的码垛机器人系统上进行了实验测试，获得了良好的实验效果。

针对物流中转仓库内移动机器人转运货物的路径规划问题，以转运货物至指定地点的最短时间为目标函数，利用遗传算法对目标函数进行求解。传统遗传算法存在早熟收敛、寻优能力差的问题，因此，提出一种改进遗传算法的路径规划方法，对算法的交叉算子和变异算子两方面进行改进，设计了启发式交叉算子与自适应策略调整的变异算子来获得最优解。基于MATLAB对仿真环境进行搭建和对改进算法进行实例验证。通过分析仿真结果，改进后的算法规划路径更加合理、具有更好的收敛能力。

核电直筒节锻件是核电反应堆压力容器等关键设备的主体，超声波检测技术是保证其质量的主要手段之一，制造厂通常采用人工手动方式进行超声波检验，存在劳动强度大、检验效率低、人为因素高等问题，因此锻件检验自动化成为行业发展的必然趋势。介绍了一种基于Modicon M241控制器的磁吸附自动探伤检测设备，其中详细地介绍了设备的系统结构、磁吸附方案、功能模块及超声系统，重点阐述了控制系统设计、硬件选型、路径规划和流程控制，并最终进行人机界面设计和软件编程实现。实际检测实施表明，该设备功能齐全、运行稳定，能够自动完成直筒节锻件超声检测数据采集，具有一定的推广应用价值。

为保持人体站立平衡姿态稳定性，基于惯性感知模块（IMU）、温控模块通过上位机实现双串口控制，设计了人体站立平衡姿态矫正可穿戴系统。通过实验设定固定阈值，针对人体不同部位皮肤给予触觉刺激，验证了不同部位触觉刺激对人体站立平衡矫正的可行性。通过分析实验结果，证明该系统对站立平衡矫正有帮助；通过比较不同触觉感受发现指尖对人体站立平衡矫正效果更好，说明指尖皮肤相较手臂小臂外侧皮肤更适合触觉刺激；同时前倾矫正均比后倾矫正准确率高，表明前倾矫正比后倾矫正更容易。该系统不仅能帮助人体站立平衡姿态，而且在姿态矫正和辅助康复上有重要意义。

针对电解铝蓄水池清淤作业需求，采用高压水冲洗的方法，开发了清淤机器人系统。设计了履带式清淤机器人本体结构，三轴清理模块，二轴云台监控模块，并对高压冲洗系统、排污模块进行了设计选型，搭建了基于工控机和PLC的上下位机远程控制系统，研制了工程样机，并在现场进行了工程试验验证。试验结果表明：清淤机器人各功能模块工作正常，可在水环境下长时间运行，高压冲洗系统、排污泵工作稳定，实现了自动收放线功能，符合工程现场使用要求；清淤机器人系统能够完成蓄水池底部和集水坑清淤作业，清淤覆盖率达到95%以上，相较人工作业大幅提高了清理效率，降低了人工作业劳动强度，提升了清淤作业本质安全。

针对长程自主式水下航行器（AUV）在使用推进器定深巡航、上浮下潜能耗高以及传统浮力布置方式带来重心改变控制复杂等问题。提出了一种复合浮力调节装置，该装置在结构上独立成段，集成了浮力调节和重心调节功能。可在满足浮力调节的同时，利用剩余空间实现对俯仰角的控制。并采用一种新的浮力模块布置方式，通过理论计算验证了该装置可以在AUV上浮、悬浮、下潜过程中保持一定姿态。搭建了复合浮力装置样机，对主要部件进行强度校核，测试其在水下的密封性能和浮力调节精确度。结果表明：该机构具有精确的浮力调节能力，以及保持该机构在水中平衡的能力，相比传统布置方式可提高空间利用率、简化安装步骤。

产业互联网是站在整个产业链视角，充分运用沉淀的产业数据，进行痛点分析和资源匹配，向全产业提供普惠式的综合服务和基础设施建设，提升产业链供应链的稳定性和现代化。在产业链发展中，上下游企业以及企业与终端用户间的业务对接和协同已经成为了一个关键问题。而传统的信息检索方式由于存在检索方式单一、检索内容固化等原因难以有效适应产业链中对相关产品和业务的个性化检索和信息咨询需求。随着人工智能的发展，智能客服已经成为一种新的解决产业链个性化信息检索和咨询问题的关键技术手段。然而，传统智能客服的适应能力相对有限，有时对特定问题的回答还需要在系统中进行预先定义，对于不断变化的业务语境难以灵活应对。为了提供一种面向产业链上下游企业的可以灵活适配目标企业业务需求的智能客服系统，提出了一种基于大语言模型（LLM）的领域自适应智能客服构建方法，该方法利用开源的大语言模型，使得中小企业可以针对具体下游任务进行垂域适配，结合私域知识库搭建低成本高质量的客户服务，同时也能避免敏感数据泄露问题，从而能够解决产业互联网中灵活地智能客服系统构建问题，降低产业互联网中中小企业低成本系统构建需求。

为了解决血皮菜繁育大棚恒定湿度控制问题，构建了一种基于改进PID算法的湿度控制系统。系统由STM32F103单片机、SHT35湿度传感器、WH01增湿泵、LORA通信模组、人机交互端口和系统电源管理组成。湿度传感器采集数据传递给主控，主控调用改进型PID算法，计算得到控制值输出，控制值传递给PWM控制器调节增湿泵控制信号的占空比，从而控制湿度达到一个稳定过程。其中设计的改进PID算法，大大降低了系统控制过程中的误差和波动，能够对繁育大棚湿度控制在一个合理区间。实验表明，湿度控制精度提高了0.5%RH。

针对如何提高货到人拣选系统效率问题，提出了一种作业调度的优化策略。以最小化料箱出库次数为目标建立数学模型，采用相似度算法多次迭代实现批次分组，并以需求时间为限制优化分组，在满足时间要求的情况下，减少料箱出库次数。然后以最小化拣选等待时间为目标，调整作业执行顺序，减少货到人拣选台相互等待时间。以某高空机械设备工厂为实验案例，通过在vs软件上编程实现，验证了所提出的优化方法的有效性。

针对社群化制造中众包物流任务的分配问题，根据其时空离散的特点，由众包工人的位置、任务的时空属性构建一个二分图来表示众包任务分配模型。综合考虑工人的任务收益和工人之间的平衡性，建立了以最大化任务分配效用为优化目标的众包任务分配数学模型，并利用改进的WOA算法进行任务分配。利用佳点集初始化方法提高种群多样性和初始解质量，采用一种随着迭代次数而非线性变化的方法更新收敛因子，并通过随机差分变异策略加快收敛速度和搜索能力。最后通过实验表明了所提出众包物流任务分配方法的可行性和有效性。

针对在路径寻优过程中采用常规避障算法的机器人产生剧烈摇晃以及与行人相互避让时产生的“囚徒困境”问题，提出了以工控机为控制核心，以STM32单片机为辅助控制的激光雷达下基于磁轨导航和PID全自动送餐机器人新型巡线避障算法。在运动和导航模块基于磁轨导航与PID算法，优化机器人运动轨迹以实现机器人的巡线运动；通过RFID标签辅助控制机器人加速、减速、驻停等动作；通过建立的多影响层避障判据识别模型来实现机器人的高效避障。最后实验验证了算法的适用性和高效性，能够在校园、工厂等人员复杂环境下有效避障。

针对智能工厂深度感知、智能决策和实时控制一体化应用的需求与难题，设计组态-运行模式的低耦合感知计算控制一体化体系架构，研究不同硬件平台、操作系统等底层软件平台的透明运行机制，提出面向实时与非实时的智能与控制融合方法，为感知计算控制一体化组态编程软件研制提供理论指导和技术支撑，对于智能工业控制系统的研制与应用具有重要意义，为企业数字化转型奠定基础。

针对传统有线呼叫系统成本高，布线麻烦，建造周期长，线路易老化磨损等诸多缺点，设计了一套应用于医疗和卫生机构的无线呼叫系统，系统整体分为病房端、控制端和接收端三个模块。采用矩阵键盘来模拟病房号进行呼叫和清除呼叫，NRF24L01无线模块进行传输，STM32单片机进行处理，控制端用OLED显示模块显示分配的病房号和等待分配的病房号，便携护士从机会显示呼叫的病房号且蜂鸣器响应。系统不用布线，操作便捷，安装方便。实验结果表明该各模块间通信良好，能准确显示病房呼叫信息，具有容错中断机制。系统成本低、配置灵活、医护人员路程上耗费时间比传统有线呼叫系统减少22%以上。

为保证双足机器人的运动过程中机身的稳定性并能够抵抗一定程度的外部冲击力的干扰，设计了一种基于虚拟模型控制（VMC）与全身控制（WBC）的双足机器人力矩控制方法。该方法用虚拟模型控制对机器人模型进行简化，用得到的降阶模型求解机器人行走过程中的地面支反力；用全身控制对机器人控制任务进行优先级排序，并求解运动过程中的关节加速度；最后将二者代入刚体动力学方程中求解控制所需要的关节力矩。控制目标为驼鸟形双足机器人，使用的仿真平台为MIT机器人仿真平台。经过仿真验证，该控制方法可以有效地对目标进行控制，且机身的稳定性高，计算的求解效率高，运算复杂程度低，证明了该方法对于双足机器人控制的效果较好。

随着科技的不断发展，机器人成为未来生活不可或缺的一部分，针对北京2022 年冬奥会水下火炬传递应用的需求，设计了仿冰壶火炬传递两栖机器人。通过对机器人进行初期建模，并进行了机器人水下航行的稳定性仿真与研究，通过矢量控制方法对机器人推进器进行布局以推力分配。通过大量实验测试，将理论分析与实际数据进行对比，进行真实的水动力模型建立，并实现了机器人水下航行的稳定控制。最终，在北京2022 年冬奥会上成功完成奥运史上首次机器人水下火炬接力。

为解决传统沉管预制模板不能自动伸缩进行支模、脱模以及现有工厂法沉管全断面预制大型针形梁内模占用空间大的问题，对一种能够自动伸缩且适应狭窄空间的沉管隧道机械化内模系统进行设计与研究。设置液压油缸将上部模板和中部模板伸缩至浇筑位置，再通过连接件进行固定形成内模整体；设置路轨与行走台车，内模整体通过行走台车支承于路轨上。混凝土强度达到要求后，驱动升降机构下降使上部模板与沉管混凝土脱离，实现脱模；然后通过行走台车将内模整体移动至下一浇筑区。采用Midas Civil有限元软件对内模系统进行受力分析，结合实际工程应用证明了该内模系统可保证沉管全断面预制工艺的实施和浇筑期间的安全。

为了减少算法求解作业车间调度问题（Job Shop Scheduling Problem，JSP）时的无效重复搜索，以提高算法性能，提出一种邻域单次搜索人工蜂群算法（Single Neighborhood Search Artificial Bee Colony Algorithm，SNSABC）。在工序加工优先级的编码方式上结合JSP本身的特性设计邻域搜索策略，该策略采用了交换算子和路径重连算子配合搜索的方式。每次交换算子选择未被搜索过的位置搜索，在交换过程中跳过不能改变最大完工时间和已经做过的工序交换。若没有搜索到更优解，将搜索的位置标为已搜索。若搜索到更优解，将更优解进行路径重连。根据邻域搜索策略改进侦查蜂阶段，淘汰所有关键工序位置搜索完毕的解，用淘汰的解和种群中剩余的解分别交叉寻找更优解。在人工蜂群算法中加入所提策略，算法搜索效率和求解质量得到明显提升，能够快速搜索到可接受解，在大部分算例可以收敛到已知最优解。相比于对比算法，邻域单次搜索人工蜂群算法求得的最优解和均值具有更短的完工时间。实验结果表明所提策略有效提高了算法的性能。

工业互联网平台的建设是制造业数字化、网络化、智能化变革创新的关键。目前以行业龙头企业为核心的工业互联网平台建设的机制研究存在一定的局限性，未能考虑中小制造企业参与建设的意愿决策以及政府部门支持形式和力度决策过程影响。为此，构建了基于“政府引导-平台提供者牵头-中小制造企业协作”逻辑框架的三方动态交互演化博弈模型，深入分析了三方参与主体在协作共建工业互联网平台过程中的策略选择，并仿真研究了各主体策略选择的影响因素。研究表明：随着时间的推移，政府对于中小制造企业采纳平台的驱动力逐渐减弱；然而，与政府的影响力相比，平台提供者在促进中小制造企业采纳平台方面的作用更为显著，且其影响力具有长期性和稳定性；中小制造企业对平台的采纳受到政府政策支持的直接积极推动；同时，政府通过向平台提供者提供资金支持，间接地、但同样积极地影响了中小制造企业采纳平台的意愿和行动；中小制造企业应用平台的意愿对惩罚力度和收益分配系数更敏感。

为探明齿轮泵在发动机全包线范围及其结构参数对内流场特性的影响规律，在构建齿轮泵气液两相混合模型和基于气相运输方程的空化模型基础上，基于CFD方法开展了某型航空燃油齿轮泵在发动机工作包线范围对应转速、载荷、温度等工况条件下的内流场特性分析，对比分析了不同模数、齿数、压力角等参数对泵瞬态内流场影响规律。研究结果表明：转速增加会加剧空化和困油现象，负载和温度升高有助于抑制泵空化现象，但会降低容积效率；燃油齿轮泵内部流场的空化程度、流量脉动幅度与齿轮模数、齿数、齿与分度圆压力角呈现相关性，模数大有利于提高供油量，齿轮齿数减小可降低泵的体积重量和流量脉动，但会加剧空化程度；增大压力角可提高流量品质，减少齿间泄漏，有助于提高容积效率；而齿宽的增加会造成对轴承造成的负荷增大，易造成困油容积增加带来不利影响。

为实现汽车电子节气门开度的快速响应和精确控制，考虑进气系统中的结构摩擦、弹簧以及齿轮间隙的迟滞非线性问题，建立电子节气门数学模型。针对模糊PID控制电子节气门中各参数依赖于线下调试的问题，提出一种基于改进鸡群算法在线优化控制参数的策略，从而减少电子节气门的响应时间，降低系统响应的超调量。仿真结果表明，在电子节气门工作过程中，在通过ICSO（改进鸡群算法）优化后的模糊PID控制下，系统在经典阶跃响应时间较未优化的PID控制响应时间减少0.616 s，超调量与震荡次数等方面有显著提升，在其他工况下，电子节气门系统跟随特性良好，稳态精度与减小误差均提升较大。通过实验验证，ICSO优化后的控制器自适应能力更强，显著的减少了控制时间和提高了控制精度，具有良好的工作特性。

为保证多核异构系统中的复杂实时任务能及时完成，调度方法常常会以最小化任务执行时间为目标函数，在满足实时性要求后仍进一步压缩执行时间，这可能会增加系统的整体运行功耗。基于多种群遗传算法，提出一种适用于多核异构系统的复杂任务调度方法。该方法能够保证任务在规定期限内完成，同时尽可能降低系统功耗。通过搭建包含不同架构和运算频率的多核CPU系统，基于梯形图抽象出复杂任务模型，并使用该调度方法进行任务部署从而完成有效性验证。通过进一步的仿真实验，对该方法在不同规模图任务下进行对比试验，进一步验证其优越性。

工程机械电气化是一项快速发展的技术，旨在提升工程机械设备的性能、环保性和可持续性。以电动装载机为研究对象，对电动装载机的常规工况进行了分析，找出了电动装载机异常耗能的原因，探索了液力变矩器在电动装载机上不可行的原因，设计了一种适合电动装载机高效率增扭的传动系统。针对现有研究通过先增扭在节能的策略，利用主动轮的收缩舒张调节传动比，实现在选用更小型的电动机的前提下更高效的增扭传动效果，尤其对于突发性铲装高密度物料的情况，实现了被动增扭效果，并通过 Lyapunov 稳定性理论，以LPV模型设计了一个状态反馈控制器，确保了系统的稳定性和收敛性。

为实现机械臂与未知环境之间交互作用力的估计，提出基于模糊自适应滑模动量观测器的外力矩观测方法。采用牛顿-欧拉方法对机械臂动力学进行建模，利用最小参数集辨识得到机械臂精确的动力学模型。以动力学模型为基础，建立基于广义动量和超螺旋滑模算法的机械臂外力矩观测器。为降低滑动模态带来的抖振影响，利用模糊逻辑规则设计具有自适应调节能力的滑模增益。在六轴工业机器人上进行实验验证，结果表明所提出的观测方法具有有限时间收敛特性，可有效实现在无力/力矩传感器情况下的机械臂外力矩估计。

基于磁链观测器的永磁同步电机无位置传感器控制时，准确估算磁链至关重要。常规一阶纯积分器和传统低通滤波器估算磁链存在直流偏移，并且低通滤波器还带来了磁链相位偏移和幅值衰减。有人将二阶广义积分器运用到磁链观测器中衰减估算磁链的直流偏移现象，但是衰减能力有限。基于上述情况，在传统二阶广义积分器的基础上提出一种改进的二阶广义积分磁链观测器。理论分析表明，该观测器估算磁链能完全消除直流偏移，提高了磁链估算精度。最后，在MATLAB/Simulink仿真软件系统中搭建了永磁同步电机的矢量控制模型以及在ACM32F403CET7微控制器的永磁同步电机驱动平台上进行实验测试，验证了该控制方法的有效性。

针对目前山药收获难的问题，设计开发一款可用于山药自动挖掘的机器。该机器主要由转筒、升降台、机架、底盘、双目相机及PLC控制部分组成。使用SolidWorks软件对机器零件进行设计及选型，并利用有限元分析软件ANSYS对山药机转筒和升降台进行力学分析。在汽油机13.5 N\bulletm的驱动扭矩Td作用下得出转筒的最大应力和最大应形为10.41 MPa、0.017232 mm，升降台的最大应力和最大应形为63.158 MPa、0.27901 mm，应力和变形均在材料许用范围内。使用样机做结构可行性实验，通过实验验证山药收获机结构设计合理，基本能够完成山药的收获。

随着电力电子用电负荷的增加，大部分用电场所尤其是工业用电的电流中含有大量谐波，从而导致在单芯电缆屏蔽层中感应出谐波过电压，但目前的屏蔽层电压计算和抑制方法没有考虑到谐波的影响。基于此，提出计及谐波的单芯电缆屏蔽层阻抗接地方案和参数设计方法。首先，基于电缆内部参数建模分析了缆芯电流与屏蔽层电压之间的关系。其次，通过频域增益分析了不同阻抗接地方案对屏蔽层电压和环流的影响，考虑屏蔽层总电流约束，提出了以屏蔽层谐波电压为优化目标的阻抗参数优化方法，并利用遗传算法求解最优参数。最后，以某钢铁厂实际案例给出了设计流程，仿真结果表明所提接地方案能有效抑制屏蔽层的谐波过电压，同时可以把环流限制在一定范围内，验证了所提的接地方案及其参数优化方法的有效性。

机器视觉是提升电力物流自动化和智能化水平，实现降本增效的关键技术。针对电力物资绝缘子计数主要依赖人工导致的易出错、效率低和成本高等问题，使用一种基于Transformer的目标检测算法RT-DETR实现绝缘子自动识别和计数。该算法基于实时端到端Transformer检测模型，通过提取绝缘子图像的全局信息，加强信息表征能力，无需针对检测目标人工设计额外的算法模块，可满足电力物流场景下高实时性和高准确性的检测要求。针对深筐中绝缘子相互遮挡问题，通过裁剪增强对绝缘子数据集进行预处理，增加训练数据的多样性，提高模型对不同遮挡情况的泛化性，进一步提高算法在实际工况下的检测精度。实验结果表明，对深筐中的绝缘子进行检测，离线裁剪增强后的RT-DETR平均精确率达到95%，最佳置信度阈值下的计数平均绝对百分比误差仅为0.7%，单张图的平均推理速度为0.03 s，可以满足实际工业场景的检测要求。相比无裁剪增强，离线裁剪增强后的模型可以提高3.7%的平均精确率，有效提升绝缘子检测效率。

针对大平面长平面类零件精密磨削加工需求，实现基于SINUMERIK 840D sl的数控平面磨床控制系统设计。主要介绍控制系统硬件和软件的工程设计方法，以及一些专用数控功能的实现方法。利用S120驱动专用调试工具，完成X轴、Z轴直线电机伺服控制以及距离编码光栅尺反馈调试和优化，实现进给系统全闭环控制；通过对PLC程序的模块化设计，实现数控磨床辅助系统控制和用户报警功能；通过Programming Package方法设计自定义NC扩展界面，优化了磨削操作体验并且提高了加工效率；通过附加触发式测头，实现工件磨削在位检测功能。

针对多机械臂路径规划时受到障碍物影响，导致避障路径协同规划效果差的问题，提出基于人工势场法的多机械臂系统协同避障路径规划方法。在分析多机械臂运动性能基础上，为确定各机械臂末端位置与姿态之间的无序对应关系，运用随机函数，并结合人工势场法原理，通过增大目标位置使引力大于斥力，修正斥力势场函数，实现对多机械臂系统协同避障路径规划。实验结果表明，采用所提方法可有效提高路径规划效果。

为解决单电感双输出（Single Inductor Dual Output，SIDO）开关变换器中电流型模拟控制技术存在的稳定性问题，提出了一种瞬态性能优异、稳定性强的数字电流控制技术。以工作于电感电流连续导电模式（Continuous Conduction Mode，CCM）的SIDO Buck变换器为研究对象，根据不同的脉宽调制模式，分别分析了数字电流控制技术前缘调制和后缘调制的工作原理，推导出两种调制模式下的控制算法。其次，建立采样数据模型，运用分岔图分析了输入、输出电压对数字电流控制SIDO Buck变换器稳定性的影响。研究结果表明：数字电流控制SIDO Buck变换器的负载瞬态响应速度快、输出支路交叉影响小；不同于电流型模拟控制技术，数字电流控制技术的两种调制模式中，前缘调制的稳定性不受输入、输出电压的影响，而后缘调制的稳定性受输入、输出电压的影响。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。

针对船舶制造中存在多源异构数据、信息追溯困难、寻找和分析问题原因可能会浪费大量时间和资源等难题，提出了面向数字化制造的船舶生产线群控方法。群控系统接收MES系统的生产任务信息以及生产线控制PLC的生产线设备信息，群控系统基于生产调度方案和RFID单元对各个生产线上的物料进行RFID标签信息的读写，同时记录各生产线设备加工信息，完成对生产线的群控。进而实现生产线多种型号混线生产、柔性生产、多型号工件管理、产品加工过程中检测对象的存在、跟踪对象的动态、预测对象的位置，降低生产线停机率，最终达到生产线高效运行、质量信息可靠追溯，有效实现企业生产过程中降本增效。

针对杜瓦真空排气过程中所涉及的真空度、温度等状态参数，设计一套具有真空系统、加热系统、电气控制系统的杜瓦真空排气系统，利用PLC控制实现对杜瓦的真空排气过程自动化，同时通过增加串口服务器及通讯模块实现数据采集与控制，使用组态软件设计了一种真空排气监视及控制系统用于真空系统、加热系统等相关参数数据交互并进行硬件控制，实现了杜瓦真空排气过程中的真空数据、加热数据等的自动采集，并利用MQTT通讯协议将系统所采集的参数上报至数据系统。

针对人工和消杀机器人防疫消杀过程中效率低、精度低等问题，提出并设计基于光电导航技术的防疫消杀系统。设计履带运动系统和喷洒消杀系统，研究基于编码器、陀螺仪等传感器的光电导航技术和基于蚁群算法、节点顺序访问算法及粒子群算法的多车路径规划方法。最后在实验室模拟场景中进行样机试验。结果表明：两辆样机在无碰撞的同时合理分配消杀任务、依次经过各个消杀节点，并能通过识别节点的地面信标进行消杀作业，验证了设计方案的可靠性和有效性。

针对原始RRT算法无法直接应用于扑翼飞行器且具有规划效率低、规划路线曲折等缺点，提出一种应用于扑翼飞行器的改进RRT算法。根据扑翼飞行器飞行表征提出最大偏航角及最小步长约束条件，采用基于目标偏离角度的动态步长策略及目标启发策略提高规划效率，且利用基于最大偏航角的剪枝策略及五次B样条曲线对航路进行简化及拟合平滑处理。通过三种不同场景仿真实验，验证所提出改进RRT算法具有规划效率高、规划航路短且规划航路更具有连续性和平稳性等特点。最终建立扑翼机运动学模型并采用PLOS路径追踪算法对改进RRT算法进行仿真实验验证，证明所提出改进RRT算法具有可实现性。

一般工业机械的焊接操作必须在现场操作，人工焊接时在很多地方无法作业。不良的作业条件不仅提高了工人的劳动强度，而且降低了焊接质量。开发低成本的工程应用自动焊接设备已经迫在眉睫，自动化焊接设备可以代替传统人工操作手段，进而降低生产过程中环境因素的干扰，从而改善焊接质量。对于大型焊件和有长焊点的焊件，焊接机器人需要通过移动位置进行焊接。通过在机器人底部安装滑移底座，机器人可以沿着导轨实现平移运动，就可以扩大其工作区间，大大提高了机器人的利用效率。设计并制造了一种可拆分为质量较小构件的拼装式滑移底座，它可以被分成一系列质量部件，可以根据不同场景的需要自由设计尺寸，然后将多个标准化的底座拼接起来，实现机器人的长距离焊接，通过某些现场实际应用，取得了良好的效果。

针对机器人控制器功能相对独立，外设对机器人运行状态数据采集比较困难的问题，提出通过Ethernet/IP工业以太网实现PAC控制器与机器人通信进行数据采集。构建基于EtherNet/IP工业以太网的FANUC机器人数据采集平台。介绍了FANUC机器人采集平台方案，分析了EtherNet/IP工业以太网协议机制，详细介绍了机器人工业以太网参数设置方法，PAC控制器与机器人通信原理，重点分析了通过EtherNet/IP工业以太网实现两种信息数据采集和交互实验过程。PAC控制器很能方便的采集到机器人运行状态和交互数据。在机器人控制器中追加EtherNet/IP工业以太网的协议软件，既不改变物理硬件组成，采集方案又简单，数据采集和交互方便，数据传输稳定，为智能制造系统集成打下良好基础，值得行业借鉴应用。

为了解决搅拌摩擦焊接机床在加工过程中路径变化较剧烈部位存在机械振动和路径偏移问题，考虑运动学的约束，使之以指定的进给速度加工高质量无飞边焊接件，通过对搅拌摩擦焊接机床机电系统架构进行分析，以实现焊接过程的多轴联动关系；并以此为基础，研究搅拌头倾角变化对焊接精度影响规律，给出拐点切向跟随运动的控制方法；最后，对基于粒子群算法（PSO）高阶插值函数轨迹规划器进行了研究，以实现多轴系统的协调运动控制。利用MATLAB软件做了仿真实验，并将其运用于搅拌摩擦焊接机床的焊接实验中，研究表明：应用该优化控制方法，在确保最终轨迹的同时，明显提高了搅拌摩擦焊接机床的加工效率，搅拌头末端的稳定性。

随着互联网的快速发展，网络文本蕴含的地理信息日益丰富。由于网络文本具有数量庞大、动态性强的特点，地理实体的种类和数量也在激增。然而，现有的地理信息命名实体识别研究能够识别的实体类型极其有限。针对此问题，将BERT-BiGRU-CRF模型作为命名实体识别模型，以地理信息领域学术论文作为知识库来源，对行政区划实体、林地实体、交通实体及水域实体进行识别。实验结果表明，该模型在上述四种实体识别任务中取得的F1值均超过了90%，其中行政区划实体识别的效果最佳。模型整体F1值达到92.26%，优于传统的命名实体识别模型BiGRU、CRF及BiGRU-CRF模型。

针对噪声环境下单一及复合电能质量扰动（Power Quality Disturbance，PQD）识别的准确性和鲁棒性不足的问题，提出了一种基于双路时频特征融合网络的PQD识别模型。首先对电能质量扰动信号进行处理，通过S变换生成对应的矩阵图像，并结合周期重构矩阵图像，以此构建双路输入特征；再将两种矩阵图像特征送入轻量级网络ShuffleNet_V2进行特征提取，提取得到的特征随后被展平并拼接，形成一组特征序列，输入到多头注意力机制模块中进行深度融合；最终，通过分类层输出电能质量扰动的识别结果。实验结果表明，该模型能够有效地提取和融合时频特征，从而在复杂噪声背景下实现对PQD信号的准确识别，验证了方法的有效性。

针对厂区内难以实现大型设备装配问题，尤其是风电机组塔筒、轮毂、机舱和叶片等特大型部件在现场组装时易出现工艺不达标、公差大等质量问题。开发了一种基于SolidWorks软件的风电机组装配模拟系统。系统通过构建虚拟模型、预生产工艺模型和数据库智能分析等方法，实现了风电机组的数字化组装，解决了大型设备缺少预生产问题，满足了风电机组制造业批量化生产的需求，提高了作业人员的装配技能，提升了生产效率。平台已应于风电机组制造业，并取得了显著的经济效益。