1.發(fā)展方向與學(xué)科前沿
(1)配合數(shù)控設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新(如主軸速度，精度創(chuàng)成)
數(shù)控設(shè)備的主要誤差來源可分為幾何誤差(共有21項(xiàng))和熱誤差。對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，可采用軟件修正;對(duì)于隨機(jī)誤差較大的情況，要采用實(shí)時(shí)修正方法。對(duì)于熱誤差，一般要通過溫度測(cè)量進(jìn)行修正。中國機(jī)床行業(yè)市場(chǎng)同時(shí)又大量國外設(shè)備的原因之一就是因?yàn)檫@方面的技術(shù)沒有得到推廣應(yīng)用。為此，需要高速多通道激光干涉儀：其測(cè)量速度達(dá)60m/min以上，采樣速度達(dá)5000次/sec以上，以適應(yīng)熱誤差和幾何誤差測(cè)量的需要?？諝庹凵渎蕦?shí)時(shí)測(cè)量應(yīng)達(dá)到2×10的-7次方水平，其測(cè)量結(jié)果和長度測(cè)量結(jié)果可同步輸入計(jì)算機(jī)。
(2)運(yùn)行和制造過程的監(jiān)控和在線檢測(cè)技術(shù)
綜合運(yùn)用圖像、頻譜、光譜、光纖以及其它光與物質(zhì)相互作用原理的傳感器具有非接觸、高靈敏度、高柔性、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。在這個(gè)L域綜合創(chuàng)新的天地十分廣闊，如振動(dòng)、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。
(3)配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學(xué)的技術(shù)創(chuàng)新
為了在開放環(huán)境下求得生存空間，沒有自主創(chuàng)新技術(shù)是沒有出路的。因此應(yīng)該根據(jù)有權(quán)、有技術(shù)含量、有市場(chǎng)等原則選擇一些項(xiàng)目予以支持。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，信息、生命醫(yī)學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等L域需要的產(chǎn)品應(yīng)給予優(yōu)先支持。如醫(yī)學(xué)中的準(zhǔn)確儀器設(shè)備、電子工業(yè)中的超分辨光刻和清潔方法和機(jī)理研究等。
2.優(yōu)先L域
在基礎(chǔ)研究的初期，對(duì)于能否有突破性進(jìn)展是很難預(yù)測(cè)的。但是，當(dāng)已經(jīng)取得突破性進(jìn)展時(shí)，則需要有一個(gè)轉(zhuǎn)化機(jī)制以進(jìn)入市場(chǎng)。
測(cè)控技術(shù)與儀器(1)納米溯源技術(shù)和系統(tǒng)。
(2)介入安裝和制造的坐標(biāo)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)。
關(guān)鍵理論和技術(shù)：超半球反射器(n=2或在機(jī)構(gòu)上創(chuàng)新)，快速、多路干涉儀(頻差3～5兆)，二維準(zhǔn)確跟蹤測(cè)角系統(tǒng)(0.2″～0.5″)，通用信號(hào)處理系統(tǒng)(工作頻率5兆)，無導(dǎo)軌半導(dǎo)體激光測(cè)量系統(tǒng)(分辨率1μm)，熱變形******，力變形******。
這些內(nèi)容不局限于一種技術(shù)方案，而是幾種不同技術(shù)方案中概括出來的共同點(diǎn)。如采用無導(dǎo)軌干涉儀，對(duì)跟蹤系統(tǒng)的要求可以降低;采用二維準(zhǔn)確跟蹤測(cè)角系統(tǒng)在1M3測(cè)量范圍內(nèi)可以得到高精度;有了超半球反射鏡可以提高4路跟蹤方案的精度。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行介入制造和裝配不能等待很長時(shí)間，力和熱變形的補(bǔ)償是須的而且需要足夠快，現(xiàn)在的技術(shù)還有相當(dāng)大的差距，所以這些進(jìn)展是關(guān)鍵性的。
應(yīng)用范圍：新型并行機(jī)構(gòu)機(jī)床的鑒定，飛機(jī)裝配型架的鑒定，大型設(shè)備安裝，用于生物芯片準(zhǔn)確機(jī)器人校準(zhǔn)等。
測(cè)控技術(shù)與儀器(3)非接觸測(cè)頭以及各種掃描探針顯微鏡。
航空航天行業(yè)對(duì)此已經(jīng)提出迫切要求，這是今后坐標(biāo)測(cè)量機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前接觸式測(cè)頭已*被國外所壟斷，非接觸測(cè)頭還沒有發(fā)展成熟，我們有參與競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)遇。以前較多采用的激光三角法原理受到很多限制，難以有突破性進(jìn)展，但可在原理創(chuàng)新上下功夫。應(yīng)該突破 0.1～0.5μm分辨率。
(4)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量理論。
信號(hào)處理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、兼容和集成。例如，目前多數(shù)采用ISA總線、IEEE488口，今后計(jì)算機(jī)可能取消ISA總線，用于筆記本電腦的USB接口將廣泛應(yīng)用。過去，中國生產(chǎn)的儀器滿足于數(shù)字顯示，沒有數(shù)據(jù)交換接口，難以進(jìn)入國際市場(chǎng)。國外生產(chǎn)的儀器普遍配備IEEE488(GPIB)口。RS232：目前有可能成為替代物的高性能標(biāo)準(zhǔn)是USB、IEEE1394和VXI。在此轉(zhuǎn)折期為我們******了機(jī)遇。目前虛擬儀器的工作頻段在千赫數(shù)量J，對(duì)于干涉信號(hào)處理顯得太低，可以采取聯(lián)合互補(bǔ)的方法形成模塊系列，同時(shí)降低成本，從總體上提高研發(fā)工作的效率。根據(jù)已有基礎(chǔ)，發(fā)展特長，有利于克服重復(fù)研究。
(5)新器件，新材料。
過去，科研評(píng)價(jià)體系存在偏重于整機(jī)和系統(tǒng)，忽視材料和器件的趨向。新的突破點(diǎn)可能出現(xiàn)在新光源、新型高頻探測(cè)器。目前探測(cè)器的響應(yīng)頻率只有10的9次方，而光頻高達(dá)10的14次方，目前干涉儀實(shí)際上是起著混頻器的作用，適應(yīng)探測(cè)器的不足(如果探測(cè)器的響應(yīng)果真能超過光頻，干涉儀也就沒有用了)。如果探測(cè)器的性能得到顯著提高，對(duì)于通訊也是很大的突破。
(6)半導(dǎo)體激光器計(jì)量特性的研究和創(chuàng)新。
半導(dǎo)體激光器用于計(jì)量需要解決很多問題(如線寬、定標(biāo)、變頻等)。但如果解決了諸多問題以后，半導(dǎo)體激光系統(tǒng)比氣體激光系統(tǒng)更復(fù)雜，就不會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力。有些問題在物理層面上也沒有完。例如半導(dǎo)體激光器如果能形成雙頻，無疑是一種十分重要的特性，如果既能掃頻又有兩個(gè)相近的頻率掃描，就會(huì)成為一種新的無導(dǎo)軌測(cè)量工具。
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