高質(zhì)量激光加工高度依賴進(jìn)口激光器及產(chǎn)品，導(dǎo)致我國激光加工高端制造裝備面臨關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”難題。針對(duì)激光加工精密制造領(lǐng)域“高效加工+質(zhì)量可控+成本優(yōu)化”的核心需求，吳頔科研團(tuán)隊(duì)融合激光物理、圖像/信號(hào)處理及機(jī)器學(xué)習(xí)等多學(xué)科交叉技術(shù)，創(chuàng)新“AI+先進(jìn)激光制造”領(lǐng)域的“在線檢測+能量精細(xì)優(yōu)化”全新技術(shù)，突破了傳統(tǒng)模式檢測精度低、實(shí)時(shí)性差等局限，實(shí)現(xiàn)了“工藝開發(fā)-過程監(jiān)測-質(zhì)量管控”智能控制系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化。 團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人吳頔，校聘（應(yīng)用型）教授，碩士生導(dǎo)師。入選上海市青年科技英才揚(yáng)帆計(jì)劃、江蘇省高層次人才（“333工程”）第三層次培養(yǎng)對(duì)象以及南通市“江海英才”市級(jí)引進(jìn)專項(xiàng)（產(chǎn)業(yè)類）資助對(duì)象。先后主持10余項(xiàng)國家/省部級(jí)及企業(yè)委托開發(fā)項(xiàng)目，累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)近600萬元，榮獲2024年第二屆全國博士后創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)總決賽銅獎(jiǎng)（全國優(yōu)秀博士后）。累計(jì)發(fā)表激光制造領(lǐng)域的高水平期刊50余篇，申請(qǐng)授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。 上海工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院吳頔科研團(tuán)隊(duì)依托上海市III類高峰學(xué)科平臺(tái)，長期聚焦先進(jìn)焊接過程原位監(jiān)測與智能控制方向開展系統(tǒng)性創(chuàng)新研究。科研團(tuán)隊(duì)與上市龍頭企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)2024年上海市大零號(hào)灣關(guān)鍵技術(shù)“揭榜掛帥”項(xiàng)目《基于多源傳感的激光焊接過程監(jiān)測與管控系統(tǒng)》（總經(jīng)費(fèi)450萬），成功自主研發(fā)了一套完整的國產(chǎn)化“焊接-監(jiān)測-管控”一體化激光智能加工裝備。 其核心技術(shù)創(chuàng)新在于將焊接執(zhí)行模塊與智能監(jiān)測、動(dòng)態(tài)管控模塊深度集成，搭配自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“工藝機(jī)理+AI賦能”的激光焊接智能診斷系統(tǒng)。主要由多光譜傳感、主動(dòng)視覺和光學(xué)相干斷層掃描OCT三種光學(xué)傳感技術(shù)構(gòu)成，通過集成工藝機(jī)理、全過程監(jiān)測、AI學(xué)習(xí)模型和中央監(jiān)控四個(gè)關(guān)鍵步驟，形成 “加工即監(jiān)測、監(jiān)測即管控” 的閉環(huán)技術(shù)體系，解決傳統(tǒng)激光裝備“重加工、輕診斷、難管控”的行業(yè)痛點(diǎn)。 核心技術(shù)一：基于光譜-視覺多模態(tài)傳感的表面缺陷快速檢測 開發(fā)了基于多光譜和視覺多模態(tài)傳感的表面缺陷快速檢測系統(tǒng)，通過250kHz的高速采集能力，實(shí)時(shí)反饋激光過程等離子體、反射光和熔池輻射三種信號(hào)細(xì)微波動(dòng)，并結(jié)合視覺傳感表面熔池小孔的振蕩行為，在時(shí)空維度上精細(xì)反映缺陷形成過程，并結(jié)合獨(dú)特AI算法，提升表面缺陷的檢測精度。 核心技術(shù)二： 基于OCT 原位傳感的內(nèi)部熔深的實(shí)時(shí)檢測 研制了基于高精度OCT技術(shù)的熔深實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)焊接全過程的焊前-焊中-焊后測量，檢測精度達(dá)20um，處理時(shí)間低于15ms，匙孔深度檢測范圍達(dá)12mm。通過結(jié)合OCT數(shù)據(jù)處理算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型，能夠準(zhǔn)確預(yù)測熔深和虛焊缺陷，精度誤差≤0.1mm。 核心技術(shù)三：典型激光焊接場景的工藝開發(fā)優(yōu)化及質(zhì)量管控 形成了超過1000多種不同焊接場景（激光光源+金屬材料）的工藝知識(shí)數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了基于數(shù)據(jù)-機(jī)理融合驅(qū)動(dòng)的激光焊接工藝高效優(yōu)化及質(zhì)量管控平臺(tái)，從而減少純靠人工經(jīng)驗(yàn)和高昂工藝試錯(cuò)成本，最終獲得零缺陷焊縫目標(biāo)。 項(xiàng)目自主研發(fā)的國產(chǎn)化“焊接-監(jiān)測-管控”一體化激光智能加工裝備，成功應(yīng)用于新能源汽車、動(dòng)力電池以及3C電子等精密制造領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升50%以上、加工成本降低30%以上，預(yù)計(jì)新增產(chǎn)值超5000萬元。截止目前，團(tuán)隊(duì)6項(xiàng)發(fā)明專利軟著（1項(xiàng)轉(zhuǎn)化）及20余篇高水平論文，為裝備核心技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化落地提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。 吳頔老師相關(guān)成果發(fā)表于激光制造領(lǐng)域一區(qū)TOP期刊 《Journal of Manufacturing Processes》 開發(fā)了基于多源傳感系統(tǒng)的激光智能加工裝備 來源｜材料科學(xué)與工程學(xué)院
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