Contents of Volume I

CHAPTER I: Integrated Design and Geometric Modeling

Introduction •••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••••.••••• 1 I • 1. Conceptual Des ign ••••.••.•••••.•••.•.••.•••.••••••••••••••••• 3

structured Planning: A Method for Developing Design Concepts C.L. Owen ••••••••.••.•••••••••••..•••••••.•••••••.••••.••.• 5

Hypertext for Organizing Engineering Design R.C. Dix •••••..•••••...••••••.••..•.•••••••••••.•••.••••••• 10

Productivity Through Software Prototyping J. Horgan ••••••••.•.•••••••.•••.••••.•••••••...••..•••••.•• 16

I.2. Integrated CAD/CAM •••.•..•••••.•••••••••••••••••••••••••••••• 23 Integration of CAD/CAM Into Engineering Sciences Education

N. Berzak ••••••••.•••••.•.••.•••••••..•••.•.••••••••••...•• 25 From Systems That Interface to Systems That Integrate CAD/CAM for Computer Integrated Product Realization

C.A. Fritsch •••••...•.•••.•..•...•..••••••...•.••..••••.•.• 30 CAD/CAM: A Microcomputer-Based Integrated Approach

S.P. Kolluri and A.A. Tseng .............••••.•••.••.••••••• 33 CAD/CAM Integration for Injection Mold Design

S.-S. Chern and A. Saigal •.•..••••..•......••••••••.••..••• 39 Microcomputer Aided Tolerance Chart for Squareness and concentricity

R.C. Lin and E.A. Lehtihet .....•.••.....•....•••••.••••••.. 46 I.3. Geometric Modeling ....•••....••••••••.•..•••.•••••••••••..•.• 53

An Interactive CAD System for Styling Design M. Inagaki and M. Higashi •••••••••••••..••••••••••••••..••• 55

Automated Mesh Generation for simulations Exhibiting Extreme Geometric Change

J .M. Sullivan, Jr. . .••••.••..•••••••.•..••••••••••••••••.•• 60 Automatic Finite Element Mesh Generation in a Solid Modeling Environment: A General Framework and an Evaluation of Existing Algorithms

N. Sapidis and R. Perucchio •••••.••.•••••.•••.•..•..•••.••. 65 A Vector/Solid Intersection Technique for Three-Axis NC Verification

J .H. Oliver .•••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••.•••.• 71 Solid Modeling and Geometric Reasoning for Design and Process Planning

D. N~U, N. ~de, R. Karinthi, G. Vanecek, and Q. Yang ••••..• 76 I.4. Mechan~sm Des~gn •.•••••••••••••.••.•••••••••••••••.••••••••••• 81

Personal Computer Based CAD System for the Synthesis of Planar Four-Bar Mechanisms

H.J. Kim and R.J. Sodhi ••••.••••.••••••••••••••••••••.••.•• 83

298

1.5. simulation as a Design Tool •••••••••••••••••••••••••••••••••• 89 Parametric study of an Electromagnetic Valve and the Fluid System

R. P. Sharma and P. K. Patel ••••••••••••••••••••••••••••••• 91 Availability Analysis of a Repairable System Through Computer Simulation

K.C. Kurien, G.S. Sekhon, and O.P. Chawla •••••••••••••••••• 97 Realtime simulation of Manufacturing Systems

S. Paidy •••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 102 A Micro-Processor Controlled Carburetor and Fuel Injector Test Stand

R.P. Sharma and W.H. Kirk •••••••••••••••••••••••••••••••••• 107 1.6. Design for Manufacture ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 113

Virtual Manufacturing: A New Concept in Automated Design Aids J.J. Mills, W. Furth, Y. Sekine, E. Wysocki and A. Burzio •• 115

An Innovative Control System for Resilient Manufacture A.W. Smith .•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 119

Chapter II: Integrated Engineering Analysis

Introduction ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 125 11.1. Finite Element Method .•.•••••••••••••••••••••••••••••••.••• 127

Hierarchic Models for Plates and Shells B.A. Szabo •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 129

Order 2p Derivatives from p-Differentiable Finite Element Solutions by a Spectral Method

E.R. Johnson and D.L. Bonanni ••••••••••••••••••••••••••••• 134 An Analysis of an Incompressible, Fiber-Reinforced Material Subjected to Finite strains in the Direction of Reinforcement

D. L. Cox •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 139 On Analytical Modeling of Thick Composite Laminates

J.N. Reddy, E.J. Barbero, and J.L. Teply •••••••••••••••••• 145 A Systematic Approach Using Finite Elements for Improving Vehicle Ride

B. W. Deutschel •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 150 Advanced Dynamic Analysis of Vehicle Structures

R. Kannan, S. Sutharshana, and D. Lam ••••••••••••••••••••• 155 Design of Flexible Fixtures for the Broaching Process Using the Finite Element Method

K. Nyamekye and L. Yi ••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 160

299

II.2. Boundary Element Method •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 165 The Solution of Elastic Contact Problems Using a Boundary Element Flexibility Approach

S. Takahashi and C.A. Brebbia ••••••••••••••••••••••••••••• 167 The Solution of Transient Heat Transfer Problems Using Boundary Elements

C.A. Brebbia •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 173 A Simplified Technique for the Analysis of Electrostatic and Magnetostatic Problems

J. Trevelyan, S. Nageswaran, and C.A. Brebbia ••••••••••••• 180 Two Domain Heat Transfer Studies using Coupled Finite-Difference and Boundary Element Programs

S. Dikmenli and P.J. Florio .•••••••••••••••••••••••••••••• 185 The Appropriate Use of Boundary Elements in the Aircraft Gas Turbine Business

G.H. Richards •••••.••••••••••••••••.•••••.•••••••••••••••• 191 Methodology for Steam Valve Chest Assessment Using Boundary Elements

F.J. Cunha and J. Trevelyan ••••••••••••••••••••••••••••••• 196 II.3. Other Numerical Methods ••••.•••••••••••••••••••••••••••••••• 203

Numerical Analysis of Air-Borne Particle Movement in Industrial Clean Room

Y. Suwa ••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••• 205 Evaluation of Finite Difference Schemes for Solution to the Inverse Velocity and Acceleration Problem for Robot Manipulators

R.K. Dean and S.M. Nesbit •••••••••••••••.•••••••••••••••• ~210 II.4. Dynamics and Vibration •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 217

Computer Instrumentation of Robotic Test Arm J.E. Barbay ••••..•••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••• 219

Mechanical Design of a Robotic Arm Test station M.L. Szary •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 224

Flexural Vibrations of a Tip Loaded Stepped Robot Arm K.K. Pujara, V.R. Jamalabad, and S. Mohan ••••••••••••••••• 229

A General Purpose Program for Mechanical System Dynamics - DYMES

O.K. Kwon, P. Jayakumar, and R. Kodali •••••••••••••••••••• 234 A Multiprocessor System for Multiblade Coordinate Transformation

S. Ganesan, T.S. Balasubramanian, and M.O. Ahmad •••••••••• 239 A General Approach to the Dynamic Balancing of Mechanisms

T. -L. Wong •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 244 On Spreadsheet Simulation of Nonlinear Dynamic Systems

T.G. Windeknecht •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 250 Normal Modes Analysis of Structures using an Out-of-Core Component Mode Synthesis Technique

W.L. Wolf, A.E. Duncan, and A.R. Solomon •••••••••••••••••• 255

300

Chapter III: Manufacturing and Production

Introduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 261 III.1. General Manufacturing •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 263

CIMI - Whole New Ballgame P.J. Fallon •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 265

Multicriteria Evaluation of Manufacturing Systems T.M. West and S.U. Randhawa •••••••••••••••••••••••••••••• 271

A Justification Method for Advanced Manufacturing Systems H.R. Parsaei, W. Karwowski, and M.R. Wilhelm ••••••••••••• 276

Justification of CIM: strategic Considerations for Economic Analysis

R. Soni, D.H. Liles, and G.T. Stevens, Jr •••••••••••••••• 282 Computer-aided Analysis of the Manufacturing Process of Job Shop production by a New Input-Output-Method

F. Nyhuis and W.H. Dumke ••••••••••••••••••••••••••••••••• 287 III.2. Flexible Manufacturing Systems •••••.••••••••••••••••••••••• 297

Information System for Flexible Manufacturing System: A conceptual Framework

D. K. Banwet and Sushil •••••••••••••••••••••••••••••••••• 299 Modeling and Analysis of a Flexible Manufacturing Cell

B.P. Bandyopadhyay and T.V. Nguyen ••••••••••••••••••••••• 304 A Prototype Flexible Manufacturing System

M. Mehdian and R. Sagar •••••••••••••••••••••••••••••••••• 309 Mathematical Modeling of the Machine Grouping Problem in Cellular Manufacturing Systems

K.R. Gunasingh and R.S. Lashkari ••••••••••••••••••••••••• 316 The Impact of Designing GT Cells on the Total Performance of Computer-Integrated Manufacturing

I. Al-Qattan and J.R. Rose ••••••••••••••••••••••••••••••• 321 III.3. Robotics and Automation •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 327

Project-Based Undergraduate Robotics Education W. W • Walter •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 329

Numerical Control and Robot Technology for the Process Industry Maintenance Function

P.R. Hale •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 334 A Configuration of Parallel Pipelined Processing with DSP-Based Controller for High-order Linear Systems

M. Sunwoo, S. Ganesan, and K.C. Cheok •••••••••••••••••••• 339 Distribution of Intelligence within a CIM Architecture for Printed Circuit Board Manufacture

G. Rzevski and A. Lucas-smith •••••••••••••••••••••••••••• 344

301

111.4. Production Processes and Control ••••••••••••••••••••••••••• 349 A Scheme for Translating Control Flow in the C Programming Language to Grafcet

B.C. Thomas •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 351 The Challenge of Developing Large-Scale Software Systems

C.A. Zonca, Jr. and J.F. Watkins, Jr ••••••••••••••••••••• 356 Design of a Decision Support System for Computer Integrated Manufacturing

B. Pourbabai ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 360 Preventive Maintenance Scheduling in Automated Factories

C. Sylla ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 365 Monitoring of End Milling Operations in Unmanned Machining

A.A. Markowski ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 370 A Total Production Information Service System for the Factory

M. shiojima, X. Yamaguchi, T. Yoshihara, M. Gau, and T. Torii ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 379

Effects of Components' Reliability on the Transient Performance of an Integrated Manufacturing System

B. Pourbabai •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••• 385 statistical Analysis of System Performance in a FMS

M.J. Henneke and R.H. Choi ••••••••••••••••••••••••••••••• 390 Application of Simulation for Daily Production Planning and Control in Shop Production

G. Schroder •••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••••• 395 The White-Collar World: The Next Push for Productivity

A.X. Sarris •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 401 III. 5. Process Planning ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 407

Fifth (5th) Generation Group Technology W.B. Krag •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 409

CIM 3000: A Methodology for CIM Planning and Management D.R. Sloan ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 414

Just-In-Lead Time (JILT) Management: A Missing Link in CIM Strategy

J. Nathan •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 419 MRP in CIM for Selected Consumer Products

J. Nathan and D.L. Beaton •••••••••••••••••••••••••••••••• 424 Dynamic Approach of Computer Automatic Process Planning

Y. Rong •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 430 An Application of Knowledge Engineering to Process Planning

N. Uemura •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 436 An Expert Fuzzy Advisor Framework for Statistical Process Control

G.R. Chacon and D.H. Liles ••••••••••••••••••••••••••••••• 441 Product Data Management

S. Sheth ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 446 Automated Extraction and Recognition of Internal Defect Configurations in Solid Log Modeling

L.G. Occena and J.M.A. Tanchoco •••••••••••••••••••••••••• 451

Contents of Volume II ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 459 Contents of Volume III •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 463 Author Index (Volume 1) •••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••• 468

Contents of Volume III

CHAPTER I: Planning for Automation

Introduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1 The Automated Manufacturing Project: Understanding Management's Concern

R. Holmberg ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3 strategic Planning for the Factory of the Future

M. Izadi, E. Karbassioon, and M. Toosi •••••••••••••••••••••• 8 I. 1 Automated Systems ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13

Human Performance in Man-Robot System . Y. Beauchamp, T.J. Stobbe, and K. Ghosh ••••••••••••••••••••• 15

Review of Determining/optimizing a Robot's Process Capability B.C. Jiang, and J.T; Black ••••••••••••••••••••••••••••••••.• 21

Automated Data Collection Workstation for Inventory Management S. Ganesan, and K. Athappilli ••••••••••••••••••••••••••••••• 27

Investigation of Computer-Aided Control of a waterjet Robotic Workcell

E.S. Geskin, W.L. Chen, and W.T. Lee •••••.•••••••••••••••••• 32 Automatic Decentralized Allocation of AGVs in a Cellular System

S.P. Rana, S. Taneja, and A. Vashishta •••••••••••••••••••••• 37 Implementing a Transition Manager in the AMRF Cell Controller

B.A. Catron ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 42

Chapter II: Automated Assembly

Introduction ••••••••••••••••••••.••.....•••••.•.•••••.••.••••. 47 Investigation of Automatic Assembly Methods

A. Harnoy ••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••• 49 The Interrelationship of Parts Classification and Gripper Design for Automated Assembly

F.L. Bracken, G.E. Insolia, and E.W. Zimmers, Jr •••••••••••• 54 CARA - The Next Generation

C. Kosta, M. Miller, and P. Krolak •••••••••••••••••••••••••• 59 Pin Assembly by Robot

Z. Mehdi, R. Sagar, and T.P. sattar ••••••••••••••••••••••••• 64 Automated Robotic Cell Configuration for Electronics Assembly

G.G. Raman, and T.-C. Chang ••••••••••••••••••••••••••••••••• 70

303

Chapter III: Robot Programming and Simulation

Introduction ••••..••..•••••.••..•••••.....•••.•••••.•••••••••• 75 ADAR : A New Vision of Tasks Programming for Robotized Industrial Workcell

A. Haurat, and J.-L. Perrard ••.•••••.••••••.••••••••••.••••• 77 Robot Systems Software

I.J. Cox, D.A. Kapilow, W.J. Kropft, and J.E. Shapiro ••••••• 82 The Simulation of a Manufacturing Cell

F.L. Severance, and R. Tanner ....•.••..•••••••••...•••..•••. 89 GROSS - Graphic Robot Simulation System

H.-J. Bullinger, R. Menges, and J. Warschat •.•••••.••••••••• 95 Kinematic Simulation of Robotic Systems

J.L. Hill, and S.-D. Tang •...•.....•.•••.••••••••••••••••••• 100 Simulation of Compliant Motions with Uncertainty

S. J. Buckley •••.....•....••............•.......•..•.•..•••.. 105

Chapter IV: Kinematics, Dynamics and Path Planning

Introduction .•..........••••..•••.•.....•...•••.•.•••.••...... 111 A New Departure in Programmable Robotic Manipulators

G.N. Sandor, D. Kohli, and T.-C. Weng ••••..•••••..••.•..•... 113 Tunnel Following Problem of an Autonomous LHD Vehicle Operating in an Underground Mine

R. Hurteau, G. Chevrette, and A. Piche ...•.••••.••...••••.•. 120 A Robot Kinematic Gripper

J. Jeswiet, T.N. Moore, and W. Nshama ••.••••.•••••••••••••.• 125 A Kinematic Study of a Robot and a Dextrous Hand

R.S. Solanki, K.S. Rattan, I. Kaleps, and W. Repperger ••.••• 132 Inverse Kinematic Analysis of Moving Base Robot with Redundant Degrees of Freedom

P.S. Dutta, and T.-L. Wong •••••••••••..•••.•••••••.••••••••• 139 Real-Time Obstacle Avoidance for Fast Mobile Robots

J. Borenstein, and Y. Koren •••••••••••..••.••••••••••••.•••• 144 Modeling, Trajectory Coordination, Control and Simulation of the Multiarm System

M.M. Bayoumi, and L. Mo .••••.•.••••••..••••••••.•.••..•••••• 149 Dynamic Characteristics of a PUMA 560 Manipulator, and a Complementary Tracking Control Strategy

P.V. Nagy .•...•••...•.••..•••.••••••.•••••••••••••••••••.••• 155 Kinematic Model Sensitivity to Geometrical Parameters Errors and its Impact on Robot Precision

M. Becquet, J.-M. Renders, and E. Ponslet .•.••••••..•....... 160 Flexible Manufacturing Using Modular Robotic Wrists

M.H. Ang Jr., and V.D. Tourassis •••.••••••.•••••••.•••.••... 166

304

Chapter V: Object Recognition, Imaging and Sensors

Introduction ••.••••••••••••••.••••.•••••••••••••••••••••••••.• 171 3-D Modeling for Robotic Tactile Object Recognition

P.K. Allen ••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••• 173 An Imaging Proximity Sensor for Robotic Inspection and Assembly

G.F. Mauer ••.••••..••.•••••••.•••••.•••.•••••••••••••••••••. 178 A Sensor System for Determining Position and Orientation of Robot Targets

J.B. Cheatham, P.L. Weiland, and C.K. Wu •••••••••••.•••••••• 183 Learning Shape Features Using a Binary Tree Classifier

R.E. Haskell, and B. Mirshab •••••••••••.••.••••.•••••••••.•. 188 Measurement System for Testing Magnetic Parameters of Thin Amorphous Ribbons and Metrologic Parameters of Displacement Sensor Using Amorphous Ribbons

M. Kozak, E. Misiuk, and P. Karkoszka ..•••••.•.••••.•••••... 193 An Experimental Autonomous Articulated Robot That can Learn

A.S. Mohamed, and W.W. Armstrong •....•••••••••.•.•••••••••.. 198 Development of 3-D Imaging Systems for Postal Automation

G.L. Garcia •..•••••••..•••.••••••••••.•••••••••••.••••...... 209 Mailpiece Manipulation on the Basis of Partial Shape Information J. Decurtins, and P.G. Mulgaonkar ••.•••.•••••••.••••••••.••••• 217 singulation of Irregular Objects by Adaptive Robotics and Sparse Range Imagery

B.R. Frederick, and W.R. Ealy .••••...••.•••.••••..••.•••••.. 225 A Multiview Image Acquisition System for Postal Parcels

J.H. Kremers, and P.G. Mulgaonkar ..••.•.•••••••••••••••..••. 235

305

Chapter VI: Control

Introduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 243 Application of Kalman Filters to Assembly Signature Monitoring using Empirical Process Models

P.J. Eagle, and L.H. Tabrizi •••••••••••••••••••••••••••••••• 245 Autonomous Distributed Control Through Flexible Communications

B. Meandzija, and W. P.-C. Ho ••••••••••••••••••••••••••••••• 250 Non-Homogenous Redundancy Management for Fault Tolerant Robots

G. Toye, and L.J. Leifer •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 255 Reflex-Action Position Control and Two-Arm Load-Sharing Force Control with Adaptive Load Apportioning

J.N. Anderson ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 260 Performance Implications of Rendezvous in the Design of Multi~Task Robotic Systems .

M.B. Zaremba, and J.W. Miernik •••••••••••••••••••••••••••••• 269 A Microprocessor Based Speed ed Controller and Data Processor for Dynamic Testing of Rotor Blades

T.S. Balasubramanian, G. Raghumurthy, and S. Ganesan •••••••• 274 A DSP Microprocessor Based Workstation for Expert Control

S. Ganesan ••••••••.••••••••••••..•••••••••••••••.••••••••••• 281

Chapter VII: Motion Coordination

Introduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 287 Lifting of an Object by Coordination of Two Planar Robots

R.E. Goddard, K. Laroussi, and H. Hemami •••••••••••••••••••• 289 Dynamics and Coordination of Multiple Robot Arms Moving a Common Task Object

G. Rodriguez, M.H. Milman, and K. Kreutz •••••••••••••••••••• 291 Coupling of a Robotic Language with a supervisor for a Simultaneous Adaptive Control of Two Robots

D. Jolly, R. Ferhati, M. Bayart, and M. Staroswiecki •••••••• 296

306

Chapter VIII: Communication and Networking

Introduction ••••.•••••••••.••••....••••••••.•••...•.•••.•••••• 301 Fiber optic Factory of the Future

R.H. Appleby ••••••••••••.•••..•.••..••••.••..••••••••••••.•• 303 MAP/TOP Functionality from User Perspective

B. Thacker ••••••••.••••.•..••••.••.•••.•••••..•••••••.•••••• 308 Robot Support System for Automotive Manufacturing Using MAP communication Standards

R.B. Keil, and C.D. Groff •..•.•.•.••.•••.•.•••....•.•••••••. 313

Chapter IX: Factories of the Future - Plant Organization

Introduction •.•.••.•.......•••..•..•.•••••...••••••••••••••••• 321 A Cross-Decomposition Method for Layout Systems and Scheduling Problem

M.-C. Portmann, and J.-M. Proth •..•.....•.•...•.•••••.•••••. 323 Extraction of Flowshop Type Lines From a Set of Working Processes M. Happiette, and M. Staroswiecki •.•••••••••••••.•.•••••.••••• 328 Modeling Multistage Production Systems by Timed Petri Nets

H.P. Hillion ...•...•••••..•..•....•••••••.•••.•••••••••••••• 333 Modeling Cellular Manufacturing Systems by Using Petri Nets

S.H. Teng, and J.T. Black ••...•.•.••.•....••••..•••....••••. 338 Modeling of Production systems by Continuous Petri Nets

H. AlIa, and R. David ••••.•••.....••••••••••••••••••••••••.. 344 specification and composition of Relativized Models of Real-Time Systems

S. Aggarwal, B. Gopinath, and P. Uppaluru ••••••••••••••••••• 349 Waterjet cutting Systems for Factories of the Future

D.J. Gerhardt, and R.G. Ferguson •..•....••......•••.•••••••. 358

Chapter X: Future Trends

Introduction •••.••••••.•••.•.••.•.•••••••••••••••••••••••••.•• 363 Beyond CIM - A Computer Optimized Manufacturing System

G.J. Hess ••••••......•••......••...•••••••••••..•..••..••••• 365 Proposed ANSI/RIA Mechanical Interface Standards: For Industrial Robots

H.A. Akeel •••••••••••.•..•.••••.•...••...••..••••••••••••••• 370 Robots Beyond the Factory

W.L. Whittaker ••••.•.•.••.••••.•..•••••.•••••..••.•••••.•••• 375 Guidelines and Rules for Automated Assembly by Robots in Space

S.N. Dwivedi, S. Srivastava and G. Jones •••••.••.•••••..•••• 381

Contents of Volume I •••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••• 389 Contents of Volume II ••.•••••••••••..•.••••••••••••••••••••••••••• 394 Author Index ••••••••.•••••••••.••.••••••••••••••••••••••••••••.••• 398

Author Index

Afzal, M •••••••••.••••• 46 Aringe, O.B •.••••••••.. 215 Arora, J. S • ••••••••••.• 90 Atrek, E. .•..•••••••.•• 11 Barber, K •••••••.•••••• 291 Beier, K.-P •••••••••••• 107 Belegundu, A.D •.•.•.•.• 16 Belsare, S •••••••.••••• 55 Bera, H .•••••.••••••••• 136 Bidanda, B .••.••••••.•. 207 Biswas, G •••.••.••••••• 240 Borggard, J.T .•••.••••• 79 Brown, F.M •••••.•.•.•.• 197 Burridge, K ••••••••.•.• 291 Cardoso, J.B ••••.•...•. 90 Cecchin, T ••••••.•...•• 245 Cheatham, J.B .••..•.•.• 277 Chen, M. • •..•••••.••.•. 192 Chen, Y. C. • •.••••••...• 277 Chu, C.-H •..•.••••.•.•. 150 Chu, C.N ••.•.••••••.•.• 268 Chung, J. C. H. ••••••••.• 22 Cleghorn, T.F .••••••••. 277 Cohen, P.H •••••.••• 145,207 Cook, R. L. •••••••.••••• 22 Dagli, C.H ••••••••••••. 282 Darouach, M .••••••.•••. 245 Davis, J ••...••••.•.•.• 126 Diamantidis, D •••••••.• 36 German, M.D. ••••••••••• 5 Ghosh, K. • ••.••••••.•.• 253 Goss, C •••.•.•••••••••• 145 Grandhi, R.V ••••••••••• 60 Grost, M.E •••••••.•.••. 169 Haririan, M ••.••••••••• 55 Heller, R.A •.•••••••••• 41 Hou, J.W ••••.•••••••••• 65 Houlihan, T.A •••••••••• 65 Jaeger, T •••••••••••••• 174 Kane, J .H. • •••••••••••• 84

Kapur, K. C. •••••.•••••• 46 Kashyap, R.L ••••••••••. 268 Kaza, K.R.V •••••••••••• 71 Klahs, J.W .•••••.•.•.•• 22 Kodali, R. ••••.•••••••• 11 Kumar, G.S •••.•••••••.• 202 Kumar, V. ••.••.•.•••.•• 5 Kusiak, A. . •••.•..••.•. 192 Lee, S. -J. .•••••••••••• 5 Leininger, G ••.•••••••• 287 Leu, M. C. • ••••••••••••• 179 Lopez-Linares, S ••••••• 95 Mackowiak, R.M ••.•.•.•. 145 Mili, F ••.•.••••••. 220,225 Moradmand, J.K •.••••••. 60 Murthy, D.V .•••.•••••.• 71 Nagai, Y .....•...•..... 263 Nikolaidis, E ••••.••••• 31 No, M ..••••••••••.••••• 95 Noui-Mehidi, A ••••••••• 225 Oliff, M.D .•••••••• 126,240 Osterfeld, D •••.••••••. 291 Paeng, J.K .••••••.••••• 55 Pai, K ••••••.•••••••••• 179 Pan, P. • •••••.••••••••• 150 Park, S.S •••••••••••••• 197 Pequignot, S.P ••••••••. 160 Ragot, J .•••••••••••••• 245 Rajan, S. D. • ••••••••••• 16 Ramaswamy, P.K ••••••••. 258 Rana, S. P. • •••••••••••. 121 saigal, S •••••••••••.•• 79 Sauter, D •••••••••••••• 245 Shi, D ••••••.•••••.•••• 220 Singh, N ••••••••••••••• 121 Sluiter, T ••••••••••••• 22 Soom; A. . •••••••••••••• 160 Stabinsky, M ••••••••••• 84 Stewart, P.J ••••••.•••• 107

308

studebaker, F.F •••••••• 31 Tai, N.D ••••••••••••••• 253 Taneja, S.K .••••••••••• 121 Thangj itham, S. •••••••• 41 Tristan-Lopez, A ••••••• 100 Trousse, B ••••••••••••• 112 Vicens, L •••••••.•••••• 126 Villeneuve, L •••••••••• 253 Vishnubhotla, S.R ••••.• 235 Wang, H.-P ••••••••• 131,155

Wiseman, M.A ••••••••••• 65 Wong, T.-L ••••••••••.•• 258 Wu, C. K. • •••••••••••••• 277 wysk, R.A ••••••••••.••• 145 Xu, H •••••••••••••••••• 155 You, I.C •••.•.••••••••• 268 Yung, J. . .............. 131 Zajko, P ••••••••••••••• 220 Zhu, Q ••••••••••••••••• 187

Scientific Fundamentals of Robotics

1 M. Vukobratovic, V. Potkonjak,

Dynamics of Manipulation Robots Theory and Application

1982. XIII, 303 pp. 149 figs. (Communications and Control Engineering Series). ISBN 3-540-11628-1

2 M. Vukobratovic, D. Stokic

Control of Manipulation Robots Theory and Application

1982. XIII, 363 pp. III figs. (Communications and Control Engineering Series) ISBN 3-540-11629-X

3 M. Vukobratovic, N. Kircanski

Kinematics and Trajectories Synthesis of Manipulation Robots 1986. X, 267 pp. 66 figs. (Communications and Control Engineering Series) ISBN 3-540-13071-3

Contents: Kinematic Equations. - Computer-Aided Generation of Kinematic Equations in Symbolic Form. - Appendices I-III. - Inverse Kinematic Problem. - Kinematic Approach to Motion Gener­ation. - Dynamic Approach to Motion Generation. -Motion Generation for Redundant Manipulators. -References. - Subject Index.

Springer-Verlag

4 M. Vukobratovic, N.Kircanski

Real-Time Dynamics of Manipulation Robots 1985. XII, 239 pp. 43 figs. (Communications and Control Engineering Series) ISBN 3-540-13072-1

Contents: Introduction. - Survey of Computer-Aided Robot Modelling Methods. - Computer-Aided Method for Closed-Form Dynamic Robot Model Construction. - Computer-Aided Generation of Numeric-Symbolic Robot Model. - Model Optimiza­tion and Real-Time Program-Code Generation.­Examples. - Appendix 5.1. - References. - Subject Index.

5 M. Vukobratovic, D. Stokic, N. Kircanski

Non-Adaptive and Adaptive Control of Manipulation Robots 1985. X, 383 pp. 111 figs. (Communications and Control Engineering Series) ISBN 3-540-13073-X

Contents: Computer-Assisted Generation of Robot Dynamic Models in Analytical Form. - Non-Adaptive Control Manipulation Robots with Variable Parame­ters. - Adaptive Control Algorithms. - Computer­Aided Control Synthesis. - Implementation of Control Algorithms. - Subject Index.

6 M. Vukobratovic, V.Potkonjak

Applied Dynamics and CAD of Manipulation Robots 1985. XII, 305 pp. 187 figs. (Communications and Control Engineering Series) ISBN 3-540-13074-8

Contents: General About Manipulation Robots and Computer-Aided Design of Machines. - Dynamic Analysis of Manipulator Motion. - Theory of Appel's Equations. - Closed Chain Dynamics. - Computer­Aided Design of Manipulation Robots. - References. - Subject Index.

Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong

Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong

M. Vukobratovic, D. Stokic

Applied Control of Manipulation Robots Analysis, Synthesis and Exercises

1989. Approx. 495 pp. 100 figs. ISBN 3-540-51469-4

Contents: Concepts of Manipulation Robot Control. - Kinematic Control Level. - Synthesis of Servo Systems for Robot Control. - Local Optimal Regulator. - Control ofSimuitaneous Motions of Robot Joints. - Stability Analysis of Nonlinear Model of Robot. - Synthesis of Robot Dynamic Control. - Variable Parameters and Concept of Adaptive Robot Control. - Control of Constrained Motion of Robots. - Software Package for Synthesis of Robot Control. - Subject Index.

M. Vukobratovic

Applied Dynamics of Manipulation Robots Modelling, Analysis and Examples

1989. Approx. 495 pp. 176 figs. ISBN 3-540-51468-6

Contents: General About Robots. - Computer Forming of Mathe mati­cal Model of Manipulation Robots Dynamics. - Computer Method for Linearization and Parameter Sensitivity of Manipulation Robots Dynamic Models. - Connection Between the Moving and Fixed System. - Manipulator Kinematical Model. - Determining Velocities and Accelerations. - Momentum of Rigid Body with Respect to a Fixed Pole. - Specifities of Lever-Mechanisms Dynamics. - Mathematical Models of Driving Units. - Automatic Forming of Dynamic Models. -Dynamics of "ASEA" Mechanism. - Programme Support for Dynamics Modelling of Manipulation Robots. - Subject Index.

M. Vukobratovic (Ed.)

Introduction to Robotics With contributions by M. Djurovi6, D. Hristi6, B. Karan, M. Kircanski, N. Kircanski, D. Stoki6, D. Vuiji6, M. Vukobratovi6

1988. Approx. 350 pp. 228 figs. ISBN 3-540-17452-4

Contents: Preface. - General Introduction to Robotics. - Manipulator Kinematic Model. - Dynamics and Dynamic Analysis of Manipulation Robots. - Hierarchical Control of Robots. - Microprocessor Implemen­tation of Control Algorithms. - Industrial Robot Programming Systems. - Sensors in Robotics. - Elements, Structures and Application ofIndus­trial Robots. - Robotics and Flexible Automation Systems. - Appendix.