科学研究一：纳米级量子三维热成像机理及动态温度场重构方法

• 创新性地首次提出了纳米级量子三维热成像的新原理，研究了量子点光热特性及光斑离焦双螺旋特征，实现了纳米级空间分辨率的三维温度场成像。

微纳尺度三维热成像机理及温度场重构示意图

• 构建了量子点光致发光能量传递模型，并首次提出了量子点纳米级三维定位系统优化设计方法，阐明了微粒空间同步定位测温原理。实现了空间范围为133μm×133μm×1.36μm，分辨率为138nm的量子点三维定位。

量子点三维定位效果及示意图

• 研制了首套纳米级量子三维热成像原型系统，创建了肿瘤细胞温度场梯度探测与重构的理论技术体系，测温分辨率为0.625℃。

肿瘤细胞三维温度场测量及构建

• 提出了数控机床热特性理论模型以及边界条件的数值计算方法，实现了数控机床动态热特性的定量描述。 

• 提出了一套适应工业现场应用的热误差补偿策略，研制了数控机床动态误差自适应补偿控制器，实现了数控机床动态误差实时在线补偿与消减。

• 研制了国内首套机床热平衡正向设计软件系统，实现了机床整机热特性仿真的自动化。提出了机床主动智能温度控制方法，为高端装备热误差的抑制提供了新思路。

科学研究三：高端装备增强现实辅助智能装配理论与方法研究

• 提出了装配资源在时间与空间两个维度优化配置的工艺重构新理论，揭示了固定工位堆叠工步的时空展开机制，构建了AR辅助多人协同智能装配新方法。

多模式工艺重构新理论与多人协同装配新方法

• 提出了视野盲区可视化辅助装配新机制，开发了零部件空间三维定位及虚实融合算法，建立了装配错误在线纠错方法，实现了盲区装配的全程可视化。

解决了狭小遮挡空间装配低效易错难题

• 提出了融合空间型面测量、互补曲面重构、虚实型面智能匹配与增强现实辅助的测修一体新技术，提高了先进航空装备扣板修配效率与质量。

探索了复杂三维曲面的空间特征描述原理与位姿配准机理