擬攻讀博士學位的科學研究計劃書

　　一、 近年來考生本人的專業研究情況及研究成果：

1. 考生的專業研究情況：

本人於2012年畢業於加拿大麥克馬斯特大學（McMaster University）工程系機電一體化專業（Mechatronics Engineering）。該校在2013年加拿大麥考林最新大學排名中，名列第六，世界大學排名第88位。主修嵌入式系統設計與計算機編程。嵌入式系統設計主要涉及芯片植入編程以及程序debug，計算機編程涉及C#、C語、Ocamel和SQL。在學習過程中，參與專業課題畢業設計研究---Capstone：由五名學生為一小組，購買一輛指定型號的遙控賽車，於一整學年期間，將這輛遙控賽車改裝成運用嵌入式系統編輯的芯片進行跑道定位、自動導航行駛，使其可以避開跑道上的障礙物，通暢行駛。

本人於2013年畢業於英國考文垂大學（Coventry University）商學院國際市場營銷系（International Marketing），該校在英國2013衞報綜合排名第33位，商科全英國排名第12位，該學位類型屬於MSc(Master of Science) ，所學課程偏向理科。其中包括了國際市場營銷、國際商務以及電子商務，還學習了運用SPSS軟件對數據進行編輯分析的統計管理學。我的畢業論文研究的是中國奢侈品市場中，消費者的購買決策對其產生的影響因素，主要內容是要研究西方和東方國家之間的文化差異會影響消費者購買奢侈品；調查鼓動年輕消費者購買奢侈品的動機因素以及分析其他因素影響到中國年輕消費者購買奢侈品牌商品。

　　二、 博士學位期間擬開展研究課題論證：

1、擬開展研究的課題名稱：

大型高精度自動貼裝系統設計

2、擬開展課題的國內外研究現狀及選題意義

受國外高精技術封鎖影響，國外自動錶貼設備及技術無法引進國內。國內陣列貼裝工作大都靠手工完成。傳動手工表貼工藝，存在塗膠厚度不均勻、塗層形狀難以控制、溢膠嚴重、碎片率高、玻璃片定位不易控制、蓋片後氣泡問題難以監測等諸多缺陷，稱為制約生產質量和效率的瓶頸問題。

目前，德國在自動貼裝機系統研究與技術成果一直雄霸學術界與國際商業市場，美國及日本緊隨其後。德國的玻璃陣自動貼裝系統技術，目前不僅應用於SMT表貼系統中，而且在太陽電池陣貼裝、航天器保護層貼裝系統中都有廣泛的應用，其產品質量可靠性得到了西方各大航天機構的認可，每年都有十分可觀的訂單。美國自動貼裝機原理與德國相似，但性能不及德國，主要由美國NASA機構自產自銷。日本在陣列自動貼裝系統技術研發方面獨樹一幟，貼裝機構精密小巧，但受自身機構強度的影響，無法維持高精度壽命，目前日本低精度貼裝機佔據了商業市場60%以上的份額。

大型高精度玻璃陣自動忒裝系統的研究，能夠彌補我國在高精度自動貼裝系統的空白，解放勞動生產力，減少人工成本，提高國內市場產品質量，對我國工業生產和航天工業將會有重要的戰略意義。

3、考生開展本課題研究的主要思路、基本內容及重要觀點

對本課題研究的主要思路：首先，採用高強度材料、低熱應變材料組裝大型加工機牀，為了保證高精度設計要求，在機牀平台、座標機器人、工具手上佈設多個傳感節點，實時監測機牀的應力變形，並實現高精度定位校正功能；深入探究、分析各類塗膠工藝方法的優缺點，控制滴膠量並保證膠層的均勻性，針對不同的貼裝用途，選擇最優的塗膠工藝方法；藉助激光視覺檢測傳感器，輔助貼裝定位，保證貼裝精度和工藝質量；貼裝材料的自動拾取裝置；優化貼裝結構的模塊化，在保證機構強度的前提，緊湊各部件，同時使減少各組件間的耦合影響，使機構達到易於拆卸維修和故障查詢；改進上位機軟件功能：將數據庫管理原理應用於工程項目文件設計中便於項目管理和進程監督，加強計算機對貼裝區域輔助決策功能，傳感器與機器人狀態監測狀態指示，自動定位算法開發等。

基本內容：對加工平台及座標機器人材料特性及彈性力學特性進行深入探究，參考國外大型高精度加工設備機構，選擇合適的加工材料和機械架構，探究系統作業時，加工平台、座標機器人及工具的運動力學特性及振動特性，同時利用動力學仿真軟件驗證推算結構，優化機構力學強度薄弱點，並加裝傳感器實時監測；加強黏性流體動力學學習，優化塗膠工藝更適用於自動機械化，提高對原材料的利用率降低生產成本，完成替代手工操作的革命性技術實現；依靠激光、視覺檢測系統以及傳感器監測網絡，參考國內高精度加工機牀定位算法設計出適用於陣列自動封裝系統的高精度定位算法，提高封裝定位精度和工藝質量；在上位機工程控制軟件開發過程中，充分考慮控制系統的`延時特性以及外界環境因素對系統的影響，優化塗膠機構、封裝操作機構的動作控制算法。

重要觀點：保證該系統高精度的兩個關鍵性因素是機械結構強度及其檢測子系統和封裝定位閉環控制子系統，需要設計組對機構材料和構型着豐富的經驗和認知，並在貼裝機種佈置足夠的檢測與定位校正傳感組成傳感網絡保證系統可靠性和重複精度；同時，塗膠工藝及蓋片後的固化保持處理工藝是產品合格率的保證，除了對黏性流體動力學有着深入的瞭解，也需要嚴格控制生產環境中的各項因素，這需要通過大量的實驗與測試來不斷修正理論模型，才能保證工業生產的質量要求。