國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心簡介

中心現(xiàn)有教授8名、副教授20余名，博士、博士后10余名以及攻讀學(xué)位的博士生30余名、碩士生80余名。中心主任張新訪。

中心的學(xué)科方向為機械系統(tǒng)智能CAD、機械產(chǎn)品設(shè)計理論和方法、機械系統(tǒng)動力學(xué)及動態(tài)設(shè)計理論方法。自80年代初起，中心根據(jù)國家需要承擔(dān)大量的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)開發(fā)工作。“六五”以來，完成國家攻關(guān)項目、“863”高技術(shù)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目等80余項，省部級項目30余項。同時還與十幾家企業(yè)合作開發(fā)CAD應(yīng)用系統(tǒng)。研究開發(fā)工作涉及到計算機圖形學(xué)、特征造型、曲面造型、參數(shù)化設(shè)計、圖形智能識別和理解、科學(xué)計算可視化、有限元分析和建模、工程仿真、優(yōu)化設(shè)計及方法、數(shù)控編程與加工仿真、機構(gòu)分析與綜合、圖像處理、動態(tài)分析與動態(tài)設(shè)計、人工智能與其應(yīng)用、工程數(shù)據(jù)庫、 CAD/CAM集成、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、并行工程、虛擬設(shè)計/制造、設(shè)計方法學(xué)、CIMS等CAD/CAM技術(shù)領(lǐng)域。近幾年來，有4項成果獲得國家級科技進(jìn)步獎，20余項獲得部省級科技進(jìn)步獎。在國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文800余篇，出版專著20余本。 2100433B

一、國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心（佛山）簡介

2015年12月，華中科技大學(xué)國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心與佛山智能裝備技術(shù)研究院簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，設(shè)立國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心（佛山）作為合作平臺，以充分發(fā)揮雙方優(yōu)勢，加快科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化，深度融入珠江西岸先進(jìn)裝備產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)和廣東省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

華中科技大學(xué)國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心成立于1986年，是由國家科技部和教育部批準(zhǔn)成立的企業(yè)信息化領(lǐng)域唯一的工程技術(shù)研究中心，也是國內(nèi)研究、開發(fā)和推廣應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的主要單位之一，建立了機械學(xué)碩士、博士學(xué)科點和博士后科研流動站；先后承擔(dān)國家863高科技項目、國家重點科技攻關(guān)項目等180余項，在國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文800余篇，出版專著20余本，獲得國家級科技進(jìn)步獎4項、省部級科技進(jìn)步獎20余項。

國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心（佛山）的總體定位是以智能裝備重大科技問題、產(chǎn)業(yè)重大需求為導(dǎo)向，重點突破智能裝備共性關(guān)鍵技術(shù)，同時結(jié)合區(qū)域重點產(chǎn)業(yè)需求開展應(yīng)用研究，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級。近期重點是以工業(yè)機器人為主戰(zhàn)場，聚焦機器人設(shè)計、關(guān)鍵部件和集成應(yīng)用等重點方向，突破其核心關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)國產(chǎn)機器人的規(guī)模化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二、國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心（佛山）產(chǎn)品和技術(shù)

（一）多領(lǐng)域物理系統(tǒng)統(tǒng)一建模與仿真技術(shù)

以復(fù)雜系統(tǒng)多領(lǐng)域統(tǒng)一建模及仿真理論為基礎(chǔ)，建立多領(lǐng)域約束融合的統(tǒng)一表示理論，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集成化多領(lǐng)域物理系統(tǒng)混合建模與仿真平臺InteMWorks，為支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的新一代CAD/CAE系統(tǒng)奠定了共性理論基礎(chǔ)，可為企業(yè)提供一套全新的產(chǎn)品創(chuàng)新工具及關(guān)鍵使能技術(shù)。該方向研究居亞太領(lǐng)先地位。

（二）虛擬功能樣機技術(shù)

功能樣機分析仿真以多體系統(tǒng)動力學(xué)為基礎(chǔ)，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機械系統(tǒng)動力學(xué)分析仿真系統(tǒng)InteDYNA，實現(xiàn)了多剛體系統(tǒng)動力學(xué)求解器的突破，能夠進(jìn)行多剛體系統(tǒng)的運動學(xué)和動力學(xué)分析，并在奇瑞轎車、東風(fēng)載重汽車的整車性能分析仿真中獲得應(yīng)用。

（三）集成化三維產(chǎn)品設(shè)計方法及平臺技術(shù)

提出以幾何造型和圖形處理為基礎(chǔ)，以工程數(shù)據(jù)庫為核心，以優(yōu)化設(shè)計為主體的集成化CAD體系，開發(fā)了集成化CAD軟件系統(tǒng)InteCAD，產(chǎn)品在全國6000多家企業(yè)得到應(yīng)用，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

率先在國內(nèi)開展參數(shù)化特征造型理論研究，開發(fā)了面向機械設(shè)計領(lǐng)域的三維產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)InteSolid、計算機輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)InteCAPP及計算機輔助制造系統(tǒng)InteCAM等系列商品化軟件,在機械、家電等多個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

（四）產(chǎn)品全生命周期管理及協(xié)同開發(fā)平臺技術(shù)

在產(chǎn)品全生命周期管理及協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)平臺方面，開發(fā)了具有自主知識版權(quán)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)IntePDM，并已成功應(yīng)用于江淮汽車、上海港機等國內(nèi)上百家骨干企業(yè)。

（五）現(xiàn)代設(shè)計理論及方法

在國內(nèi)率先開展優(yōu)化設(shè)計、智能設(shè)計及機械設(shè)計專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作。近年來，運用現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)的思想，研究復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)的特征和現(xiàn)代工程設(shè)計的要求，積極開展面向復(fù)雜產(chǎn)品全性能的多學(xué)科綜合優(yōu)化方面的研究，從而實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品全系統(tǒng)、全過程和全性能設(shè)計仿真的綜合優(yōu)化。

（六）高性能控制技術(shù)

在高性能控制技術(shù)方面，先后承擔(dān)完成國家重大科技專項子課題“工作臺超精密運動控制器研制”（6自由度控制、精度5納米）、國家863計劃項目“高速高精運動控制器技術(shù)研究”、國家科技攻關(guān)項目“多坐標(biāo)曲面直接插補算法和系統(tǒng)研究”等10余項國家級科研項目。研究成果“納米精度多自由度運動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用”獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎、“華中I型數(shù)控系統(tǒng)”獲國家科技進(jìn)步二等獎、“多足步行機器人運動規(guī)劃與控制的研究”獲中國高校自然科學(xué)獎二等獎、“運動誤差的計算機輔助實時測量與控制”獲教育部科技進(jìn)步一等獎、“多坐標(biāo)曲面的直接插補技術(shù)及應(yīng)用”獲國家機械局科技進(jìn)步二等獎。

三、國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心（佛山）實驗平臺

機器人共性技術(shù)研究室

機器人共性技術(shù)研究室的主要任務(wù)目標(biāo)包括以下幾個方面：

（1）工業(yè)機器人技術(shù)綜合創(chuàng)新：從工業(yè)機器人系統(tǒng)設(shè)計仿真優(yōu)化、高性能控制模型算法和直驅(qū)半直驅(qū)技術(shù)路線等方面進(jìn)行全方位突破，形成完整的全國產(chǎn)化高性價比工業(yè)機器人技術(shù)解決方案。

（2）設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新：開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的基于多領(lǐng)域模型的工業(yè)機器人整機設(shè)計仿真優(yōu)化軟件,實現(xiàn)工業(yè)機器人整機性能評估優(yōu)化、控制器性能評估優(yōu)化和控制代碼自動生成，有效提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量與研發(fā)效率。

（3）控制技術(shù)創(chuàng)新：突破基于動力學(xué)的前饋精確控制、運動慣量與工作負(fù)載辨識及適應(yīng)、結(jié)構(gòu)柔性的顫振控制、最優(yōu)加減速控制、非線性誤差補償?shù)燃夹g(shù)，實現(xiàn)工業(yè)機器人的高精度、高效率、高平穩(wěn)性控制。

（4）應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新：集成機器視覺等多方面技術(shù)，突破工業(yè)機器人智能編程技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)機器人的柔性高效優(yōu)質(zhì)應(yīng)用。

（5）磨拋工藝研究實驗室

磨拋工藝研究實驗室是佛智院針對工業(yè)機器人應(yīng)用與傳統(tǒng)打磨拋光行業(yè)過程存在的突出工藝問題和工藝技術(shù)瓶頸而設(shè)置的高新技術(shù)創(chuàng)新研究實驗室，實驗室建設(shè)和規(guī)劃依托廣東工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等科研單位和人才資源，研究內(nèi)容覆蓋國內(nèi)汽車零部件、家電、五金、3C等工業(yè)領(lǐng)域，力爭快速打造國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)新研究實驗室。力爭在3年內(nèi)達(dá)到國際先進(jìn)水平，在5年內(nèi)部分性能超越國際一流水平，具備自適應(yīng)打磨、感知與補償、離線編程等關(guān)鍵技術(shù)，解決終端用戶遇到的技術(shù)、效益和成本壓力，最終實現(xiàn)批量推廣機器人打磨方案。

（6）噴涂工藝研究實驗室

噴涂工藝研究實驗室是佛智院針對工業(yè)機器人應(yīng)用與傳統(tǒng)噴涂行業(yè)過程存在的突出工藝問題和技術(shù)瓶頸建立的高新技術(shù)創(chuàng)新研究實驗室，覆蓋汽車零部件、衛(wèi)浴、陶瓷、家電等工業(yè)領(lǐng)域，實驗室建設(shè)和規(guī)劃依托廣東工業(yè)大學(xué)、佛山科技大學(xué)等科研單位技術(shù)和人才資源，力爭快速打造國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)新研究實驗室。力爭在3年內(nèi)達(dá)到國際先進(jìn)水平，在5年內(nèi)部分性能超越國際一流水平，具備自適應(yīng)噴涂、感知與補償、離線編程等關(guān)鍵技術(shù)，解決終端用戶遇到的技術(shù)、效益和成本壓力，最終實現(xiàn)批量推廣機器人噴涂方案。

（7）焊接工藝研究實驗室

焊接工藝研究實驗室是佛智院針對工業(yè)機器人應(yīng)用與傳統(tǒng)焊接行業(yè)過程存在的突出工藝問題和技術(shù)瓶頸設(shè)置的高新技術(shù)創(chuàng)新研究實驗室，覆蓋國內(nèi)航空航天、船舶、汽車零部件、家電等工業(yè)領(lǐng)域，實驗室建設(shè)和規(guī)劃依托廣東工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)等科研單位技術(shù)和人才資源，力爭快速打造國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)新研究實驗室。力爭在3年內(nèi)達(dá)到國際先進(jìn)水平，在5年內(nèi)部分性能超越國際一流水平，具備自適應(yīng)焊接、感知與補償、離線編程等關(guān)鍵技術(shù)，解決終端用戶遇到的技術(shù)、效益和成本壓力，最終實現(xiàn)批量推廣機器人焊接方案。 2100433B

2015年，山東理工大學(xué)現(xiàn)有2個國家級工程技術(shù)研究中心、1個省級工程技術(shù)研究院、14個省級工程技術(shù)研究中心。

國家碳纖維工程技術(shù)研究中心 依托吉林石化公司和北京化工大學(xué)。