研究下一代芯片封装设备研发中的核心问题高速、高加速运动系统的精确定位与操作理论。揭示极限工况下产生的现象、新规律;提出高速、高加速度和高精度运动系统的并行设计方法;实现基于实时机器视觉的精确定位和基于多传感信息的精密操作;研制具有关键单元技术突破的原型系统,为我国电子制造业的可持续发展提供科学基础和技术源泉。
结合IC装备研发,围绕"高加速度运动系统的精确定位与操作"开展了深入研究,取得了如下研究结果(1)提出了高加速度运动系统中宏(主运动)-微(微振动)耦合运动的分析建模方法;(2)提出了改进型干扰观测器、软变结构控制、自适应滑模控制和重复学习控制等一系列新型运动控制算法;(3)发展了一套完整的智能结构设计流程,包括复杂智能结构的有限元建模、基于辨识技术的系统最小实现和闭环系统有限元仿真;(4)提出了基于联合仿真的机电控制系统优化设计方法;归纳总结了高性能运动系统的单个部件和整机系统的设计流程;(5)研制了两套高加速度运动系统,分别实现了5g和8g加速度下±2um的定位精度。(6)提出了一种新颖的飞行视觉定位原理及相应的摄像机标定、图像处理和图像配准算法;构建了集成视觉定位、力控制和流量、温度控制的精密操作平台。研究工作总计发表和录用论文148篇,其中国际期刊58篇,SCI收录42篇,待收录15篇,EI收录64篇,待收录16篇;申请发明专利17项,其中授权4项,公开12项;举办(协办)国际会议6次;在国内外学术会议上做主题报告5次,邀请报告2次;培养博士后1名、博士生8名、硕士26名。