科研概况
科研成果:
参与/承担国家973重大项目、863重点项目、国家自然基金、参与国家重大仪器专项、省部级科研项目、高校博士点基金及其它横向等科研项目;国内外期刊、会议发表学术论文130余篇,其中SCI和EI、ISTP检索50余篇,获得授权国家发明专利17项,申请美国专利一项;完成教育部科技成果鉴定3项,获得“清华大学科研成果推广应用效益显著奖”1项;获“中国机械工业科技进步三等奖”(排名第一)。
研究方向1:微位移及定位技术

开展压电致动、柔性传动与微定位技术研究:
(1)突破传统微位移台平面传动模式,提出整体式柔性传动与空间转向机构,实现多自由度微动台;设计S形梳齿柔性臂微夹持器,用于微装配与操作系统,获授权国家发明专利2项;

(2)实验发现“压电迟滞点中心对称”规律,提出滑块压电双晶片致动方法,用于近场存储中飞行滑块定位,实现起停抖动主动抑制,获国家自然科学基金资助;


(3)提出位移/力耦合不敏感柔性传动机构,构建新型3D Touch Panel,实现HMI平台法向和切向微位移多维触控,已申请美国发明专利,“Sensors and Actuators A:Physical”发表论文SCI检索,2013年8月被Nature子刊“SCIENTIFIC REPORTS”引用。

基于微位移技术,研制三维纳米扫描台,2微米范围内定位精度±8nm,经中国计量院测试鉴定(CDgs2006-0023) ,已应用于微小尺寸测试技术研究。

研究方向2:微小尺寸测试技术

开展微探针扫描探测、光纤传感测量、显微视觉检测技术研究:
(1)针对常规原子力曲线预置点定位对仪器精度要求高和操作复杂的难题,提出微探针扫描二次谐波边缘提取方法,实现探针预置点定快速位和纳尺度特征尺寸表征,保证扫描成像质量;“Applied Optics”发表论文SCI检索,授权国家发明专利1项,教育部科技成果鉴定1项(第1完成人);




(2)提出挡板剪切式光纤透射强度调制方法,实现微小尺度位移检测;设计栅距精微组合式标尺光栅,构建新型光纤簇位移传感测头,实现多尺度定位检测;学术论文SCI检索1篇,授权国家发明专利3项,获国家自然科学基金资助2项;



(3)设计角点链码互相关和B样条拟合二阶导数过零显微检测方法,用于纤维细度测试系统,在国内100余家纤检机构应用,获“清华大学科研成果推广效益显著奖”;提出分层迭代Hough变换法,设计新型复合靶标和点光源定位基准,实现微小变形三维测试,解决了真空超低温(4.5K)极端环境超导磁体冷质变形在线监测领域的国际性技术难题。




设备仪器研发:
(1)多功能数字视频测试仪
基于虚拟仪器技术与Labview语言,完成视频信号发生、采集、处理与分析的一体化测试与监测设备。

(2)表面形貌检测仪
采用相移检测模型、K均值相位去包裹算法实现表面形貌的三维测试、重构与可视化显示。


(3)大部件装配自动化精密测量系统
可完成高精度大范围(360度)、空间异面大型多部件的自动化测量。



(4)光机测控综合实验仪


