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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:隨著現(xiàn)代激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光跟蹤在空間光通信、激光雷達(dá)、衛(wèi)星遙感、定向能應(yīng)用及工業(yè)測(cè)量等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，光束偏轉(zhuǎn)原理、跟蹤機(jī)構(gòu)及其控制方法等是影響跟蹤范圍、精度、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性等光電跟蹤性能的決定因素。在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，由同濟(jì)大學(xué)牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所以及上海同新機(jī)電控制技術(shù)有限公司等單位開(kāi)展了面向機(jī)器人誤差測(cè)量等工業(yè)應(yīng)用的多模式激光跟蹤儀的研究。該研究對(duì)復(fù)雜場(chǎng)合下時(shí)變軌跡跟蹤、測(cè)量或加工具有強(qiáng)適應(yīng)性；結(jié)合圖像采集系統(tǒng)，可以精確調(diào)整成像視軸以實(shí)現(xiàn)視覺(jué)導(dǎo)引或大范圍高精度圖像拼接。該項(xiàng)目從原理上拓展了激光多模式、變尺度跟蹤的實(shí)現(xiàn)方法，形成了復(fù)雜場(chǎng)合下大范圍高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)激光跟蹤的核心技術(shù)，在機(jī)器人動(dòng)態(tài)誤差測(cè)量、動(dòng)態(tài)成像檢測(cè)、空間激光通信以及軍事偵察等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)幾年培育，截至2018年6月已生產(chǎn)多模式激光跟蹤系統(tǒng)樣機(jī)5臺(tái)套，主要應(yīng)用于中國(guó)科學(xué)院空間激光信息傳輸與探測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程綜合實(shí)驗(yàn)中心等單位。 在自由空間激光通信、激光雷達(dá)、光纖光開(kāi)關(guān)、激光指示器等領(lǐng)域中，可用于激光光束的轉(zhuǎn)向及指向穩(wěn)定調(diào)整。在空間觀測(cè)、偵察監(jiān)視、紅外對(duì)抗、搜索營(yíng)救、顯微觀察、干涉測(cè)量、機(jī)器視覺(jué)等領(lǐng)域中，可用于改變成像視軸，擴(kuò)大搜索范圍或成像視場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外對(duì)基于旋轉(zhuǎn)雙棱鏡的激光跟蹤理論研究集中在光束轉(zhuǎn)向機(jī)制、光束掃描模式、棱鏡回轉(zhuǎn)控制等方面。 產(chǎn)學(xué)研合作開(kāi)發(fā)，意向合作單位：從事光電精密儀器開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于激光跟蹤技術(shù)具有一定的技術(shù)積累，如ABB公司、Leica、西門(mén)子、新松機(jī)器人、沈陽(yáng)機(jī)床廠、高校科研院所以及國(guó)防單位等。項(xiàng)目階段:小試效益分析:本項(xiàng)目在多模式激光跟蹤方面形成的研究成果處于國(guó)際先進(jìn)水平，不僅能夠解決工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)大范圍、高精度特征的測(cè)量需求，而且在多自由度特征信息提取以及智能化控制等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，在推動(dòng)激光跟蹤測(cè)量技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、提高工業(yè)自動(dòng)化水平和人才培養(yǎng)等方面，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

電路是以晶圓為載體，采用一定的工藝，把電路中的元器件和布線制作在晶圓片上，封裝為 一個(gè)整體，使晶圓上每個(gè)晶粒成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。晶圓切割的過(guò)程是將集成有 電路的整片晶圓通過(guò)劃切分割成單個(gè)的晶粒，切割過(guò)程又是一種無(wú)法恢復(fù)的過(guò)程，因此，材料 和制造成本的積累以及工藝的不可重復(fù)性決定了切割工藝成為整個(gè)集成電路制造過(guò)程中最關(guān)鍵 和難度最大的工藝環(huán)節(jié)。 精密機(jī)械：可加工的晶圓最小直徑可達(dá)50mm，在晶圓里面印刷有晶格，每個(gè)晶格的寬度 為200μm，晶格間距約為20μm，所以設(shè)備的切割精度要求控制在2μm以內(nèi)，每小時(shí)切割15片。 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用高精度的直線電機(jī)平臺(tái)，定位精度為2μm，重復(fù)定位精度為1μm；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的定 位精度為30″，重復(fù)定位精度為4″。 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制：劃片機(jī)系統(tǒng)將根據(jù)客戶要求以及配合視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)傳輸?shù)木A數(shù)據(jù)，自 動(dòng)生成切割路徑，在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)完成晶圓的切割。

成果描述：本實(shí)用新型涉及激光制導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種激光制導(dǎo)自準(zhǔn)直儀,包括自準(zhǔn)直儀測(cè)量部和導(dǎo)軌,自準(zhǔn)直儀測(cè)量部固定在導(dǎo)軌一端,導(dǎo)軌另一端滑動(dòng)連接有反光鏡,自準(zhǔn)直儀測(cè)量部通過(guò)調(diào)節(jié)裝置連接有物鏡,調(diào)節(jié)裝置包括第二滑軌和安裝板,第二滑軌為兩組,且分別固定在自準(zhǔn)直儀測(cè)量部端部?jī)蓚?cè),第二滑軌上滑動(dòng)連接有第二滑塊,安裝板固定在兩個(gè)第二滑塊之間,安裝板上設(shè)置有第三滑軌,第三滑軌上滑動(dòng)連接有第三滑塊,第三滑塊固定在物鏡一端；物鏡上端通過(guò)連接桿活動(dòng)連接有激光器,反光鏡頂端活動(dòng)連接有激光靶。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,能夠利用激光的直線性能很快的將反光鏡中心與物鏡中心對(duì)齊。市場(chǎng)前景分析：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,能夠利用激光的直線性能很快的將反光鏡中心與物鏡中心對(duì)齊。與同類(lèi)成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

提出了一種高帶寬效率、利用脈沖間隔和脈沖間隔的狀態(tài)聯(lián)合傳遞信息脈沖狀態(tài)間隔調(diào)制編碼方法。該調(diào)制方法可以有效地降低通信系統(tǒng)對(duì)大氣信道的敏感程度。提出大氣信道激光傳輸特性的熵評(píng)價(jià)方法與實(shí)現(xiàn)途徑，同時(shí)從波前的空間與時(shí)間兩個(gè)角度獲取信道調(diào)制信息，為綜合評(píng)價(jià)信道容量提供了一種有效手段。

提出了一種高帶寬效率、利用脈沖間隔和脈沖間隔的狀態(tài)聯(lián)合傳遞信息脈沖狀態(tài)間隔調(diào)制編碼方法。該調(diào)制方法可以有效地降低通信系統(tǒng)對(duì)大氣信道的敏感程度。提出大氣信道激光傳輸特性的熵評(píng)價(jià)方法與實(shí)現(xiàn)途徑，同時(shí)從波前的空間與時(shí)間兩個(gè)角度獲取信道調(diào)制信息，為綜合評(píng)價(jià)信道容量提供了-種有效手段。主要技術(shù)指標(biāo)

成果介紹基于DST文件和視覺(jué)的激光切割系統(tǒng)，目前該系統(tǒng)已經(jīng)獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。該技術(shù)通過(guò)全景視覺(jué)攝像機(jī)和算法一次性切割軌跡。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)一次性的獲取整幅布料上所有繡片的圖像信息，結(jié)合DST文件進(jìn)行圖像處理，獲取出所有繡片切割軌跡，進(jìn)行修正原來(lái)DST文件中的切割軌跡。市場(chǎng)前景服裝加式

實(shí)物逆向工程是指基于一個(gè)可以獲得的實(shí)物模型來(lái)重新定義設(shè)計(jì)概念，重新設(shè)計(jì)、構(gòu)造新的實(shí)物模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有實(shí)物基礎(chǔ)上的再設(shè)計(jì)和再制造。這種再設(shè)計(jì)和制造的方法保留了原實(shí)物模型的優(yōu)點(diǎn)、改進(jìn)其不足，大大縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的周期。用逆向工程進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，起點(diǎn)高，見(jiàn)效快，很適用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求。 實(shí)物逆向工程整個(gè)過(guò)程分為幾個(gè)階段進(jìn)行，包括了實(shí)物表面信息數(shù)字化采集，數(shù)據(jù)處理，曲面重構(gòu)，模型重建，以及模型再制造等幾個(gè)階段。第一階段的數(shù)據(jù)采集是整個(gè)逆向工程的基礎(chǔ)。如何快速、準(zhǔn)確、低成本地采集數(shù)據(jù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)型激光快速測(cè)量機(jī)就是一臺(tái)低成本、快速采集實(shí)物表面數(shù)據(jù)的設(shè)備。該設(shè)備具有3個(gè)自由度（兩個(gè)直線、一個(gè)旋轉(zhuǎn)），利用一字型直線激光從不同角度掃描實(shí)物表面，整個(gè)掃描過(guò)程可以在1分鐘內(nèi)完成。測(cè)量精度為0.05mm。該測(cè)量設(shè)備的特點(diǎn)為： 可以多角度地靈活掃描實(shí)物表面，采集速度快；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于制造和維護(hù)；適用于逆向工程的數(shù)據(jù)采集。 凡是涉及實(shí)物逆向工程的工作均可使用。例如在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人體數(shù)字化、人體建模、醫(yī)學(xué)美容整形、針對(duì)不同個(gè)體的假肢制造，牙模的制造；模具制造業(yè)中的實(shí)物樣件的測(cè)繪；在服裝、鞋帽行業(yè)，利用逆向工程的方法量體裁衣，做出更為舒適的服裝和鞋帽；在公安刑偵領(lǐng)域，腳印、工具痕跡，彈道采集，三維面容識(shí)別等方面。

帶鋼板形的控制成為世界各國(guó)研究的重點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)板形自動(dòng)控制的關(guān)鍵是能否實(shí)現(xiàn)板形的在線自動(dòng)檢測(cè)，因?yàn)橹挥邢虬逍慰刂葡到y(tǒng)提供準(zhǔn)確而可靠的板形信息，控制系統(tǒng)才能向板形調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出正確的調(diào)控指令。板形檢測(cè)裝置可分為接觸式和非接觸式兩種，直線型激光板形測(cè)量方法屬于非接觸測(cè)量。其工作原理為：使用多個(gè)（至少3個(gè)）一字形直線激光（簡(jiǎn)稱(chēng)直線型激光）沿板帶軋制方向等距離傾斜照射，再使用多個(gè)（至少5個(gè)）同樣的直線型激光器沿板帶帶寬方向在板帶的中部、邊部和1/4邊部等重要部位（均勻覆蓋整個(gè)帶寬）傾斜照射。如果板帶表面是平坦的，則傾斜投射到板帶上的縱、橫兩向激光線反映在圖像中為直帶，若板帶表面有浪形，則傾斜投射到板帶上的縱、橫兩向的激光線反映到圖像中時(shí)為曲帶。利用數(shù)字圖像處理技術(shù)提取圖像中的激光線形，根據(jù)所獲曲線，分析得到板帶的板形信息。該板形檢測(cè)技術(shù)獲發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)。這種測(cè)量方法的特點(diǎn)： 從一幀圖像中獲取板形信息，不存在對(duì)時(shí)間的積分問(wèn)題，因此從原理上解決了板帶在輥道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于跳動(dòng)或擺動(dòng)而引起的測(cè)量誤差； 可以獲得沿板帶寬度方向任意位置的板形信息； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、維護(hù)和操作，費(fèi)用低，可用于各種板帶（熱軋、冷軋的薄、中、厚板）的板形檢測(cè) 這種板形檢測(cè)技術(shù)可以廣泛適用于鋼鐵企業(yè)的冷軋、熱軋及矯直、精整工序的板帶平直度的在線測(cè)量。

本材料主要用于激光快速成型光固化法中，能滿足這一先進(jìn)制造技術(shù)的特殊要求，該樹(shù)脂的激光快速成型件可直接用于制造行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估、試裝裝配、性能測(cè)試和模具制造。可用于制造行業(yè)和印刷電路板和涂料。材料采用收縮率較小的樹(shù)脂為基礎(chǔ)樹(shù)指，優(yōu)化合成工藝條件，制成適當(dāng)分子量的預(yù)聚體。其反應(yīng)性基團(tuán)全部用烯烴封端，以獲得高的激光活性，同時(shí)優(yōu)化選擇稀釋劑單體、光引發(fā)劑及其它助

提出了激光誘導(dǎo)模量調(diào)控的應(yīng)變誘導(dǎo)的新思路，并取得了一系列的研究成果。以前期的研究成果為基礎(chǔ)（Guo et al. Advanced Materials 2012, 24, 3010-3014），合作團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種“2D打印，3D成型”的新技術(shù)，可用來(lái)制備各種復(fù)雜的三維表面結(jié)構(gòu)；并以此作為掩模，實(shí)現(xiàn)單掩模、多圖形的制造。該法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、可精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和可控加工、易于大批量制造、與成熟的平面制造工藝相兼容等優(yōu)點(diǎn)。