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多維曲面激光精密測(cè)量系統(tǒng)包括基于激光位移精密傳感器的測(cè)量機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集與分析軟件系統(tǒng)。能夠?qū)χ饼X輪、斜齒輪、圓錐齒輪和弧齒圓柱齒輪以及葉片、蝸輪、蝸桿等復(fù)雜曲面零件進(jìn)行非接觸式快速測(cè)量；軟件系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜曲面零件模型任意截面數(shù)據(jù)的提取與測(cè)量路徑自動(dòng)編程，并且對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行各項(xiàng)誤差分析。

多維激光測(cè)量裝置能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及齒輪檢測(cè)中心在測(cè)量葉片、圓錐齒輪、弧齒圓柱齒輪等復(fù)雜曲面零件時(shí)的存在的不足，滿足企業(yè)對(duì)復(fù)雜機(jī)械零件測(cè)量的需求，解決企業(yè)在葉片、圓錐齒輪、非標(biāo)輪轂等復(fù)雜曲面件測(cè)量方面一直面臨的難題，從而提升企業(yè)在復(fù)雜曲面件上的加工精度，為企業(yè)提供良好的測(cè)量數(shù)據(jù)保障，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。 提供一種復(fù)雜曲面零件多維測(cè)量裝置，采用激光三角形測(cè)量計(jì)算法，其具有非接觸、無(wú)損、自動(dòng)化、高精度、高效率等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)基于三維零件模型的直接驅(qū)

本項(xiàng)目以高性能纖維（碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維等）為增強(qiáng)材料，通 過(guò)多軸向經(jīng)編設(shè)備展纖、鋪緯、編織等工序織造而成經(jīng)編多層多軸向預(yù)制體，其 鋪緯角度在-20o～+20 o 范圍內(nèi)可調(diào)。通過(guò)樹(shù)脂基體改性和曲面成型等技術(shù)制備 成經(jīng)編多層多軸向平面/曲面復(fù)合材料。該材料預(yù)制體可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可通過(guò)鋪層 角度和鋪層層數(shù)的改變，制成超薄和超厚平面/曲面復(fù)合板材，具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、 高模、耐疲勞、耐沖擊等性能。同時(shí)，通過(guò)樹(shù)脂基體的改性加強(qiáng)材料的功能化， 使其除具有較強(qiáng)的力學(xué)性能外，還兼顧防護(hù)、隔音、隔熱等特性，綜合性能優(yōu)異。 既可滿足航空航天、軍事防護(hù)等等高性能軍品要求，又可廣泛用于陸路交通、建 筑和公共設(shè)施等耐用消費(fèi)品領(lǐng)域。 2 關(guān)鍵技術(shù) (1) 經(jīng)編多層多軸向平面/曲面復(fù)合材料預(yù)制體的設(shè)計(jì)與制備； (2) 高性能、功能化樹(shù)脂基體的改性技術(shù)； (3) 超薄和超厚經(jīng)編多層多軸向平面/曲面復(fù)合材料復(fù)合成型技術(shù) 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 發(fā)表 SCI 論文 6 篇、EI 論文 7 篇、核心論文 15 篇； 授權(quán)專(zhuān)利 2 項(xiàng)。 4 項(xiàng)目成熟度； 批量生產(chǎn)階段 5 投資期望及應(yīng)用情況 采用經(jīng)編多層多軸向預(yù)制體、利用曲面復(fù)合成型技術(shù)設(shè)計(jì)制備完成汽車(chē)殼體 組件

自激光問(wèn)世以來(lái)，各種激光器在軍用武器與裝備、民用等領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻擊武器、激光制導(dǎo)、激光測(cè)距儀、激光目標(biāo)指示器、激光瞄準(zhǔn)儀、激光雷達(dá)等各種激光武器和激光軍用設(shè)備在現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中，發(fā)揮著重要的作用。其中激光致盲武器是目前各種軍事裝備（如飛機(jī)、坦克、艦艇）和步兵已普遍實(shí)用的一類(lèi)攻擊型武器，由于激光的能量

本發(fā)明屬于柔性電子制造、激光加工領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種曲面 打印激光實(shí)時(shí)燒結(jié)固化裝置和方法，該裝置包括打印模塊，觀測(cè)模塊 和激光輸出模塊;所述打印模塊包括高精度微納圖案打印系統(tǒng)、噴印 頭和曲面基板，所述觀測(cè)模塊包括觀測(cè)相機(jī)和相機(jī)移動(dòng)裝置，所述激 光輸出模塊包括一臺(tái)激光器和激光調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明還公開(kāi)了一種曲 面打印激光實(shí)時(shí)燒結(jié)固化的方法。本發(fā)明利用激光實(shí)時(shí)燒結(jié)工藝可以 完成打印結(jié)構(gòu)的瞬間燒結(jié)、固化，同時(shí)可以通過(guò)激光能量密度等工藝 參數(shù)調(diào)節(jié)固化程度，得到可控的截面形狀，從而在曲面上得到理想的 微納結(jié)構(gòu)圖案，

本發(fā)明提供了一種基于曲面全反射鏡的管道激光清洗裝置，包 括中心均位于同一條直線上的激光器、透鏡系統(tǒng)、曲面全反射鏡和電 機(jī)；激光器與透鏡系統(tǒng)相隔一定距離，使得激光器出射的激光被透鏡 系統(tǒng)準(zhǔn)直，經(jīng)透鏡系統(tǒng)準(zhǔn)直的光變?yōu)閳A環(huán)狀平行光，并平行入射到曲 面全反射鏡上；曲面反射鏡與電機(jī)的絲桿相連，使其當(dāng)絲桿順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)時(shí)，曲面全反射鏡沿第一方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)絲桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲面全 反射鏡沿第二方向運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)光學(xué)整形系統(tǒng)和使用拋物

本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)復(fù)雜曲線構(gòu)件的激光焊接實(shí)時(shí)在線監(jiān)控 系統(tǒng)。該在線監(jiān)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)包括激光焊接頭、機(jī)器人、影像采 集設(shè)備、圖像處理單元、數(shù)據(jù)處理單元、反饋調(diào)節(jié)單元、機(jī)器人控制 單元。該系統(tǒng)的目的是通過(guò)實(shí)時(shí)拍攝焊接頭與工件的相對(duì)形位，將實(shí) 際形位與規(guī)劃行位比對(duì)，計(jì)算回歸規(guī)劃路徑所需的補(bǔ)償矢量，繼而將 該矢量加載于機(jī)器人上以調(diào)節(jié)機(jī)器人按照預(yù)定軌跡進(jìn)行焊接。

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。

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?？蒲性核约皣?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。

本發(fā)明多源約束類(lèi)復(fù)雜曲面零件精密加工預(yù)處理方法屬于復(fù)雜曲面零件精密加工領(lǐng)域，特別涉及多源約束類(lèi)復(fù)雜曲面零件精密加工預(yù)處理方法。本發(fā)明對(duì)復(fù)雜曲面零件進(jìn)行約束源分析，先確定零件類(lèi)型，根據(jù)目標(biāo)曲面最終面形的約束源類(lèi)型，分析約束間的耦合作用機(jī)理，建立約束源之間的耦合關(guān)聯(lián)模型，以滿足性能指標(biāo)為目標(biāo)，找出對(duì)目標(biāo)曲面的面形起決定作用的以性能指標(biāo)為驅(qū)動(dòng)的性能相伴曲面，確定通過(guò)調(diào)整幾何約束以滿足性能要求的修磨補(bǔ)償方法，求得目標(biāo)曲面各點(diǎn)區(qū)域的加工余量分布，最終確定滿足性能指標(biāo)的目標(biāo)曲面精確面形。本發(fā)明提高了該類(lèi)復(fù)雜曲面零件精密加工的效率和精度，使零件同時(shí)滿足幾何要求和性能要求。