信息技术,包括计算机网络的飞速发展,使数字制造在产品、制造装备和系统的描述、规划和操作等方面都发生了深刻的变化。研究网络环境下数字制造基础理论与关键技术是一项十分迫切的任务。本研究拟开展数字制造基础理论、网络环境下数字制造装备的自主控制、数字制造装备支持网络协同制造的理论与方法三个方面的研究。主要包括C-空间推理与旋量空间推理、面向制造工艺问题的可制造性分析、海量数据从几何模型向拓扑模型的映射;数
研究了网络环境下制造信息的形式化描述与数字化表示、非确定性制造过程的表征与控制、混合制造约束分析与约束问题求解等基础理论,建立了复杂产品建模、高性能数字装备控制和网络协同等方法,为某新型汽车发动机产品的自主开发提供了理论基础和关键技术支撑。建立了线几何等散乱数据重构和拼合方法,开发了产品数字化建模平台,实现了复杂发动机产品建模与设计。提出了复合形夹持理论与方法,建立了一般的约束运动关联模型,为抓取、夹持、装配、导向等装置的设计提供了一致的数学模型。研究了数字制造装备非线性动力学建模和参数识别方法,实现了七轴五联动重型数控车铣复合机床的动力学特性分析,研究了高速加工中的混合制造约束条件、切深-进给速度-负荷映射关系,提出了自律规划算法和恒切削负荷适应控制策略,研制了三维步距误差参数检测装置,建立了误差补偿方法,在华中数控系统平台上实现了有效集成。提出了数字制造资源共享平台体系结构,建立了基于粗糙集的协同设计冲突消解事例推理算法、网络环境中的制造资源优选评估算法;研究了嵌入式数字控制和基于嵌入式Web的联网技术,开发了多通道交互工具集、嵌入式数字控制器和数字制造资源共享平台。