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Contents of Volume I CHAPTER I: Integrated Design and Geometrie Modeling Introduetion •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1 1.1. Coneeptual Design •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3 Struetured Planning: A Method for Developing Design Coneepts C. L. Owen •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5 Hypertext for Organizing Engineering Design R.C. Dix ••••••••••••••••••••••••••• : ••••••••••••••••••••••• 10 Produetivity Through Software Prototyping J. Horgan •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 1.2. Integrated CAD/CAM ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 23 Integration of CAD/CAM Into Engineering Seienees Edueation 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 1.3. Geometrie Modeling ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 53 An Interactive CAD System for Styling Design M. Inagaki and M. Higashi •••••••••••••••••••••••••••••••••• 55 Automated Mesh Generation for Simulations Exhibiting Extreme Geometrie Change J .M. SUllivan, Jr •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 60 Automatie Finite Element Mesh Generation in aSolid Modeling Environment: A General Framework and an Evaluation of Existing Algorithms N. Sapidis and R. Perucehio ................................. 65 A vector/Solid Intersection Teehnique for Three-Axis NC Verification J .H. Oliver •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 71 Solid Modeling and Geometrie Reasoning for Design and Proeess Planning D. Nau, N. Ide, R. Karinthi, G. Vaneeek, and Q. Yang ••••••• 76 1.4. Meehanism Design ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 81 Personal Computer Based CAD System for the synthesis of Planar Four-Bar Mechanisms H.J. Kim and R.J. Sodhi •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 83

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Contents of Volume I

CHAPTER I: Integrated Design and Geometrie Modeling

Introduetion •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1 1.1. Coneeptual Design •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3

Struetured Planning: A Method for Developing Design Coneepts C. L. Owen •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5

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

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

1.2. Integrated CAD/CAM ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 23 Integration of CAD/CAM Into Engineering Seienees Edueation

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 1.3. Geometrie Modeling ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 53

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

Automated Mesh Generation for Simulations Exhibiting Extreme Geometrie Change

J .M. SUllivan, Jr •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 60 Automatie Finite Element Mesh Generation in aSolid Modeling Environment: A General Framework and an Evaluation of Existing Algorithms

N. Sapidis and R. Perucehio ................................. 65 A vector/Solid Intersection Teehnique for Three-Axis NC Verification

J .H. Oliver •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 71 Solid Modeling and Geometrie Reasoning for Design and Proeess Planning

D. Nau, N. Ide, R. Karinthi, G. Vaneeek, and Q. Yang ••••••• 76 1.4. Meehanism Design ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 81

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

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

390

I.5. simulation as a Design Tool •••••••••••••••••••••••••••••••••• 89 Parametrie 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 I.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 II.1. Finite Element Method •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 127

Hierarchie 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 S'ubjected to Finite strains in the Direction of Reinforcement

D.L. Cox •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 139 0,11 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 V,ehicle Ride

B.W. Deutschel •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 150 Advanced Dynamic Analysis of Vehic1e Structures

R. Kannan, S. Sutharshana, and D. Lam ••••••••••••••••••••• 155 D,asign of Flexible Fixtures for the Broaching Process u:;!ng the Finite Element Method

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

391

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 Co ordinate 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

392

Chaptex' III: Manufacturing and Production

I:ntroduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 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: strategie 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

393

III.4. Production Processes and Control ••••••••••••••••••••••••••• 349 A Scheme for Translatinq Control Flow in the C Proqramminq Lanquaqe to Grafcet

B.C. Thomas .•••.•••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••• 351 The Challenqe of Developinq Larqe-Scale Software Systems

C.A. Zonca, Jr. and J.F. Watkins, Jr ••••••••••••••••••••• 356 Desiqn of aDecision Support System for Computer Inteqrated Manufacturinq

B. Pourbabai ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 365 Preventive Maintenance Schedulinq in Automated Factories

C. Sylla •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•. 36 Monitorinq of End Millinq operations in Unmanned Machininq

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

M. Shiojim~~ K. Yamaquchi, T. Yoshihara, M. Gau, and T. Tor~~ •..•••••••••••••••••••.••.•.••••••••••••••••• 379

Effects of Components' Reliability on the Transient Performance of an Inteqrated Manufacturinq 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 Planninq and Control in Shop Production

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

A.K. Sarris •.•••••.••.•••.•••••.•••••••••••••••.••••••••• 401 III.5. Process Planninq ..••••••.•.••••.•.••.••••••••••.•••••.••••• 407

Fifth (5th) Generation Group Technoloqy W.B. Kraq •••••..•••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 409

CIM 3000: A Methodology for CIM Planning and Manaqement 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 Automatie Process Planning

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

N. U emu ra •••••••••••••••.••••.••••••••••.••••..•.•••••••. 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 I) •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 468

Cont,mts of Volume 11

CHAPTEIt I: Computer-Aided Design

Int:roduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1 I. 1. Sbape Optimization ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3

A Geometry-Based 2-Dimensional Shape optimization ME!thodology and a Software System with Applications

V. Kumar, M.D. German, and S.-J. Lee ••••••••••••••••••••••• 5 Optimum Design of Continuum Structures with SHAPE

E. Atrek, and R. Kodali •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11 The Velocity Field Matrix in Shape optimal Design

A.D. Belegundu, and S.O. Rajan ••••••••••••••••••••••••••••• 16 IDlplementation Issues in Variational Geometry and Ce,nstraint Management

J.C.H. Chung, J.W. K1ahs, R.L. Cook, and T. Sluiter •••••••• 22 I. 2. PI'obabilistic Design optimization •••••••••••••••••••••••••••• 29

PI'obabilistic Vibration Analysis of Nearly Periodic Structures K.F. Studebaker, and E. Nikolaidis ••••••••••••••••••••••••• 31

E:xperience Gained From First-Order Reliability Methods (FORM) in, structura1 Analyses

D. Diamantidis ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 36 Reliability Analysis of Layered Cylindrical Structures under Combined Mechanical and Thermal Loads

S. Thangjitham, and R.A. Heller •••••••••••••••••••••••••••• 41 Design Reliability optimization Using Probabilistic Design Approach and Taguchi Methods

M. Afzal, and K.C. Kapur ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 46 I.3. Optimum Design Applications •••••••••••••••••••••••••••••••••• 53

Optimization of Frame Structures with Thin Walled Sections of Generic Shape

s. Belsare, M. Haririan, and J.K. Paeng •••••••••••••••••••• 55 Optimal Design of Box Beams with Coupled Bending and Torsion Using Multiple Frequency Constraints

:R.V. Grandhi, and J.K. Moradmand ••••••••••••••••••••••••••• 60 Ex:periences on Analysis and optimal Design of Pyramidal TrllSS Panels

l~.A. Wiseman, J.W. Hou, and T.A. Houlihan •••••••••••••••••• 65 A Computational Procedure for Automated Flutter Analysis

:D. V. Murthy, and K. R. V. Kaza ••••••••••••••••••••••••••••••• 71

395

I.4. Design Methodologies •.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 77 Axisymmetric Boundary Element Design Sensitivity Analysis

J.T. Borggaard, and S. saigal ••••••••••••••••••••••••••••• 79 Simultaneous Computation of Multiple Sensitivities by a Boundary Element Structural Analysis Formulation

J.H. Kane, and M. Stabinsky •••••••••••••••••••••••••••••••• 84 Lagrangian Interpretation of Nonlinear Design sensitivity Analysis with Continuum Formulation

J.B. Cardoso, and J.S. Arora ••••••••••••••••••••••••••••••• 90 A New Reanalysis Technique suitable of Being used in Design Automation and optimization

M. No, and S. Lopez-Linares .••••••••••••••••••••••••••••••• 95 Calculating Functionals for Arbitrary Geometries

A. Tristan-Lopez ••.••••••••.••••••••••••••••••••.•••••••••• 100 I.5. CAD/CAM Automation •••••••••••..•••••••••••••••••••••••••••••• 105

A Graphics User Interface for Interactive Three Dimensional Free-form Design

P.J. Stewart, and K. -Po Beier •••••••••••••••••••••••••••••• 107 XCAD: A CAD Object-oriented virtual Solid Modeler for an Expert System Shell

B. Trousse •••••••••••••••••.•••••••••••••.••••••••••••••••• 112

Chapter II: Automation in Manufacturing

Introduction ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 117 II.1. Planning and Control .••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 119

Decentralization of Planning and Control in CIM S.K. Taneja, S.P. Rana, and N. singh •••••••••••••••••••••• 121

An Intelligent Tactical Planning System: The Integration of Manufacturing Planning Islands using Knowledge Based Technology

M.D. Oliff, J. Davis, L. Vicens ••••••••••••••••••••••••••• 126 Automated Process Planning for Mechanical Assembly operations

J. Yung, and H.-P. Wang ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 131 An Unorthodox Approach to Job-Scheduling

H. Bera ••••••••••••••••••••.••••••.••••••••••••••••••••••• 136

396

II. 2. ·Group Technology •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 143 Deve10pment of a Group Technology Workstation

R.M. Mackowiak, P.H. Cohen, R.A. Wysk, and C. Goss •••••••• 145 .A Comparison of Hierarchical Clustering Techniques for Part/Machine Families Formulation

C.-H. Chu, and P. Pan ••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 150 .An Application of Fuzzy Mathematics in the Formation of Group Techno1ogy Part Family

H. Xu, and H.-P. Wang ••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 155 .Automatic Generation of Production Drawings and Part Routings for Val ve Spools .

S.P. Pequignot, and A. Soom ••••••••••••••••••••••••••••••• 160

Chapter III: Applications of Artificial Intelligence

Introduction •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 165 III.1. AI Tools ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 167

THINK: A C Library for Artificial Intelligence Tasks M.E. Grost ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 169

Using Artificial Intelligence Paradigms in Solving Manufacturing Problems Demonstrated in the CPC Stacking/Destacking Expert System

T. Jaeger •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 174 A LISP-Based Environment for Simulation of Robot Applications

M.C. Leu, and D.K. Pai ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 179 III.2. AI Methodologies •••••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••• 185

An Interactive Refutation Learning Approach for Ski1l Acquisition in Knowledge-Based CAD System

Q. Zhu ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 187 KBSS: A Knowledge-Based System for Scheduling in Automated Manufacturing

A. Kusiak, and M. Chen ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 192 Action, Reflective Possibility, and the Frame Problem

F.M. Brown, and S.S. Park •••••••••••••••••••••••••••••••• 197 Development of AI-Based ~utomated Process Planning Systems

G. S. Kumar ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 202 Automated Fixture Selection for Rotational Parts

P.H. Cohen, and B. Bidanda ••••••••••••••••••••••••••••••• 207

397

III.3. Deeision Support Systems ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 213 A Frame-Based User Enquiry Method for Supporting strategie Operations Planning

O.B. Arinze .•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 215 Construetion of a Knowledge Base for the Deteetion of Deeision Errors

F. Mili, D. Shi, and P. Zajko •••••••••••••••••••••••••••• 220 On Representing Human Heuristie Reasoning

F. Mili, and A. Noui-Mehidiidi ••••••••••••••••••••••••••• 225

Chapter IV: Expert Systems

Introduetion •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 231 IV.l. Expert Systems for Diagnosties ••••••••••••••••••••••••••••• 233

An Expert System to Diagnose Failures in Industrial Robots S. R. Vishnubhotla •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 235

An operations Analysis Expert System for Fiberglass Manufaeturing

G. Biswas, and M.D. Oliff •••••••••••••••••••••••••••••••• 240 Failure Deteetion and Diagnosis - Applieation to a Grinding-Classifieation Cireuit

T. Ceeehin, J. Ragot, D. sauter, and M. Darouaeh ••••••••• 245 IV.2. Expert Systems for Design and Produetion •••••••••••••••.••• 251

Expert System for speeifying of CAD Software Systems K. Ghosh, L. Villeneuve, and N.D. Tai •••••••••••••••••••• 253

An Expert System for IC Faetory Design P.K. Ramaswamy, and T.-L. Wong ••••••••••••••••••••••••••• 258

Towards an Expert System Arehiteeture for Routine Design - Foeusing on Constraint Representation and an Applieation Meehanism for Meehanieal Design

Y. Nagai •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• • Z63 Knowledge-Based Design Aid for Axisymmetrie casting Parts

I.C. You, C.N. Chu, and R.L. Kashyap ••••••••••••••••••••• 268 IV.3. Expert Systems for Seheduling, Assembly, and Planning •••••• 275

Expert System supervision of Robots During a Vision-Assisted Assembly Task

J.B. Cheatham, C.K. wu, Y.C. Chen, and T.F. Cleghorn ••••• 277 Intelligent Lot-Size Advisor for MRP Systems

C.H. Dagli ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 282 Intelligent Seheduling Systems for Parallel Maehines with Different Capability

G. Leininger ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 287 Expert system-Based Finite Seheduler

K. Barber, K. Burridge, and D. Osterfeld ••••••••••••••••• 291

Contents of Volume I •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 297 Contents of Volume III •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 302 Author Index (Volume II) ••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••• 307

Author Index

Aggarwal, S •••••••••••• 349 Akeel,. H .A. • ••••••••••• 370 Alla, H •••••••••••••••• 344 Allen, P.K ••••••••••••• 173 Anden;on, J.N •••••••••• 260 Ang Jr., M.H ••••••.•••• 166 Appleby, R.H ••••••••••• 303 Armstrong, W. W. • •••••.• 198 Athappilli, K. ••••••• 27 Balasl.lbramanian, T.S ••. 274 Bayart, M ••••••.••.•••• 296 BayouDli, M.M ••••••••••• 149 Beauchamp, Y. •••••••• 15 BeCqllE!t, M. . ••••••••••. 160 Black, J.T •••••••••• 18,338 Borenstein, J •••••••••. 144 Bracken, F.L ••••••••••• 54 BuckIE~y, S. J. • ••••••••• 105 BUllinger, H. -J. ••••••• 95 Catron, B.A •••••••••••• 42 chang, T.-C •••••••••••• 70 Cheatham, J. B. • •••••••• 183 Chen, W.L •••••••••••••• 32 Chevrette, G ••••••••••• 120 Cox, I. J. ....•......... 82 David, R. • ••••••••••••• 344 Decurtins, J ••••••••••• 217 Dutta, P.S ••••••••••••• 139 Eagle, P.J ••••••••••••• 245 Ealy, W.R •••••••••••••• 225 Ferguson, R.G •••••••••• 358 Ferhati, R ••••••••••••• 296 Frederick, B.R ••••••••• 225 Ganesan, S •••••• 24,274,281 Garcia, G.L •••••••••••• 209 Gerhardt, D.J •••••••••• 358 Geskin, E.S •••••••••••• 32 Ghosh, K. •••••••••••••• 15 Goddard, R.E ••••••••••• 289 Gopinath, B •••••••••••• 349 Groff, C.D ••••••••••••• 313 Happiette, M ••••••••••• 328 Harnoy, A. ••••••••••••• 49

Haskell, R.E ••••••••••• 188 Haurat, A •••••••••••••• 77 Hemami, H. • •••••••••••• 289 Hess, G.J •••••••••••••• 365 HilI, J.L •••••••••••••• 100 Hillion, H.P ••••••••••• 333 Ho, P. -C. . •............ 250 Holmberg , R. ••••.•.•••• 3 Hurteau, R ••••••••.••.• 120 Insolia, G.E ••••••••••• 54 Izadi, M ••••••••••••••• 8 Jeswiet, J ••••••••••••• 125 Jiang, B.C ••••••••••••• 21 Jolly, D. • ••••••••••• 296 Kaleps, I •••••.•••••••• 132 Kapilow, D.A. •••••••• 82 Karbassioon, E ••••••••• 8 Karkoszka, P ••••••••••• 193 Keil, R.B •••••••••••••• 313 Kohl i , D ••••••••••••••• 113 Koren, Y ..•..••.••.•.•. 144 Kosta, C ••••••••••••••• 59 Kozak, M ••••••••••••••• 193 Kremers, J.H ••••••••••• 235 Kreutz, K •••••••••••••• 291 Kropft, W.J •••••••••••• 82 Laroussi, K •••••••••••• 289 Lee, W.T ••.•••••••••••• 32 Leifer, L.J •••••••••••• 255 Mauer, G.F ••••••••••••• 178 Meandzija, B ••••••••••• 250 Mehdi, Z ••••••••••••••• 64 Menges, R •••••••••••••• 95 Miernik, J.W ••••••••••• 269 Miller. M •••••••••••••• 59 Milman, M.H •••••••••••• 291 Mirshab, B ••••••••••••• 188 Misiuk, E. • •••••••••••• 193 Mo, L •••••••••••••••••• 149 Mohamed, A.S ••••••••••• 198 Moore, T.N ••••••••••••• 125 Mulgaonkar, P.G •••• 217,235 Nagy, P.V ..••..•..••••. 155 Nshama, W •••••••••••••• 125

Perrard, J.-L •••••••••• 77 Piche, A ............... 120 Ponslet, E ••••••••••••• 160 Portmann, M.-C ••••••••• 323 Proth, J.-M •••••••••••• 323 Raghumurthy, G ••••••••• 274 Raman, G • G • •••••••••••• 70 Rana , S. P. .•••••••••••• 37 Rattan, K.S ••••••.••••• 132 Renders, J.-M •••••••••• 160 Repperger, W •.•••••.••• 132 Rodriguez, G ••••••••••• 291 Sagar, R. • • • • . . . . •• 64 Sandor, G.N. • •••••••• 113 Severance, F.L ••••••••• 89 Shopiro, J.E ••••••••••• 82 Solanki, R.S ••••••••••• 132 Staroswiecki, M •••• 296,328 stobbe, T.J •••••••••••• 15

399

Tabrizi, L.H ••••••••••• 245 Taneja, S. • •••••••••• 37 Tang, S.-D ••••••••••••• 100 Tanner, R •••••••••••••• 89 Teng, S • H • • ••••••••••.• 338 Thacker, B •••••••••••.• 308 Toosi, M. .............. 8 Tourassis, V.D ••••••••• 166 Toye, G •••••••••••••••• 255 Uppaluru, P. • •••••• 349 Vashishta, A. • •••••• 37 Warschat, J ••••••••••.• 95 Weiland, P.L ••••••••••• 183 Weng, T.-C .•••••••••••• 113 Whittaker, W.L ••••••.•• 375 Wong, T.-L ••••••••••••• 139 Wu, C.K •••••••••••••••• 183 Zaremba, M.B ••••••••••• 269 Zimmers Jr., E.W •••••.• 54

Scientific Fundamentals ofRobotics

1 M. Vukobratovic, V. Potkoujak,

Dynamicsof Manipulation Robots Theory and Application

1982. XlII, 303 pp. 149 figs. (Communications and Control Engineering Se ries). ISBN 3-540-11628-1

2 M. Vukobratovic, D. Stokic

Control of Manipulation Robots Theory and Application

1982. XlII, 363 pp. 111 figs. (Communications and Control Engineering Se ries) ISBN 3-540-1I629-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-lII. - 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 Se ries) 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. Potkoujak

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 ofMachines. - Dynamic Analysis ofManipulator Motion. - Theory of Appel's Equations. - Closed Chain Dynamics. - Computer­Aided Design of Manipulation Robots. - References. - Subject Index.

Berlin Heidelberg NewYork London Paris Tokyo Hong Kong

Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork 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: Coneepts ofManipulation Robot Control. - Kinematie Control Level. - Synthesis of Servo Systems for Robot Control. - Loeal Optimal Regulator. - Control of Simultaneous Motions ofRobot Joints. - Stability Analysis ofNonlinear Model ofRobot. - Synthesis ofRobot Dynamic Control. - Variable Parameters and Coneept of Adaptive Robot Control. - Control ofConstrained Motion ofRobots. - Software Paekage for Synthesis of Robot Control. - Subjeet 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 ofMathemati­eal Model ofManipulation Robots Dynamies. - Computer Method for Linearization and Parameter Sensitivity ofManipulation Robots Dynamie Models. - Conneetion Between the Moving and Fixed System. - Manipulator Kinematieal Model. - Determining Velocities and Aeeeierations. ~ Momentum ofRigid Body with Respeet to a Fixed Pole. - Specifities ofLever-Meehanisms Dynamies. - Mathematieal Models ofDriving Units. - Automatie Forming ofDynamie Models. -Dynamies of "ASEA" Meehanism. - Programme Support for Dynamics Modelling ofManipulation Robots. - Subjeet Index.

M. Vukobratovic (Ed.)

Introduction to Robotics With eontributions by M. Djurovic, D. Hristic, B. Karan, M. Kircanski, N. Kircanski, D. Stokic, D. Vuijic, M. Vukobratovic

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

Contents: Prefaee. - General Introduetion to Roboties. - Manipulator Kinematie Model. - Dynamics and Dynamie Analysis of Manipulation Robots. - Hierarehieal Control ofRobots. - Microproeessor Implemen­tation of Control Aigorithms. - Industrial Robot Programming Systems. - Sensors in Roboties. - Elements, Struetures and Applieation of Indus­trial Robots. - Roboties and Flexible Automation Systems. - Appendix.