平面二自由度宏微复合定位系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了平面二自由度宏微复合定位系统及控制方法。其中，平面二自由度宏微复合定位系统，包括宏动台基准座、X轴宏动平台、Y轴宏动平台以及具有X轴激光发射器和Y轴激光发射器的激光干涉仪；XY轴微动平台，通过四组相同的柔性铰链安装在Y轴宏动平台上，XY轴微动平台上设有驱使柔性铰链变形使XY轴微动平台运动的压电陶瓷和用于检测压电陶瓷位移的电容传感器；反射镜安装架具有X轴反射镜和Y轴反射镜；运动控制卡，用于接收XY轴微动平台的位置信息并通过压电陶瓷驱使XY轴微动平台移动，运动控制卡通过压电陶瓷驱动器控制压电陶瓷运动。本发明专利技术具有采样频率高、测量精度高的优点。

Two degree of freedom macro micro composite positioning system and its control method

【技术实现步骤摘要】
平面二自由度宏微复合定位系统及控制方法
本专利技术涉及大行程纳米级高带宽二自由度宏微复合定位系统，是一种基于激光干涉仪的平面二自由度宏微复合定位系统及控制方法。
技术介绍
随着微电子技术、精密激光、微纳加工等技术的不断提高，纳米级定位技术在很多领域都得到了广泛的应用。纳米级定位技术是大规模集成电路加工、微纳操作与光学定位、微机电系统制造及装配、大面积高精度衍射光栅制造和细胞操作等领域的重要基础。传统的纳米级精密定位平台通常是由压电陶瓷驱动的柔顺机构构成。随着微观领域的研究转向工业应用，压电陶瓷运动范围小的缺点大大限制了相关技术的推广。于是大行程高精度高带宽的精密定位平台成为研究目标。宏微复合平台的大体结构分为两部分：宏动平台安装在基座上用来完成大范围的位移和定位追踪；微动平台则是固定在宏动平台的末端。微动平台相对宏动平台做纳米级的高速运动，用以弥补宏动平台在大范围运动过程产生的定位误差，所以微动台的运动精度决定了整个宏微结合系统的精度，而宏动平台的行程范围则是决定了整个系统的行程范围，从而让整个运动系统兼顾了大行程和高精度的两个要求。并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.平面二自由度宏微复合定位系统，其特征在于，包括：/n宏动台基准座，具有沿X轴方向移动的X轴宏动平台，所述X轴宏动平台上设有沿Y轴方向移动的Y轴宏动平台；/nXY轴微动平台，通过四组相同的柔性铰链安装在Y轴宏动平台上，XY轴微动平台上设有驱使柔性铰链变形使XY轴微动平台运动的压电陶瓷和用于检测压电陶瓷位移的电容传感器；/n反射镜安装架，安装在XY轴微动平台上，反射镜安装架具有X轴反射镜和Y轴反射镜；/n激光干涉仪，用于检测XY轴微动平台的位置信息，具有X轴激光发射器和Y轴激光发射器，X轴激光发射器的激光发射端指向X轴反射镜，Y轴激光发射器的激光发射端指向Y轴反射镜；/n运动控制卡，用于接收X...

【技术特征摘要】
1.平面二自由度宏微复合定位系统，其特征在于，包括：
宏动台基准座，具有沿X轴方向移动的X轴宏动平台，所述X轴宏动平台上设有沿Y轴方向移动的Y轴宏动平台；
XY轴微动平台，通过四组相同的柔性铰链安装在Y轴宏动平台上，XY轴微动平台上设有驱使柔性铰链变形使XY轴微动平台运动的压电陶瓷和用于检测压电陶瓷位移的电容传感器；
反射镜安装架，安装在XY轴微动平台上，反射镜安装架具有X轴反射镜和Y轴反射镜；
激光干涉仪，用于检测XY轴微动平台的位置信息，具有X轴激光发射器和Y轴激光发射器，X轴激光发射器的激光发射端指向X轴反射镜，Y轴激光发射器的激光发射端指向Y轴反射镜；
运动控制卡，用于接收XY轴微动平台的位置信息并通过压电陶瓷驱使XY轴微动平台移动，运动控制卡通过压电陶瓷驱动器控制压电陶瓷运动。


2.根据权利要求1所述的平面二自由度宏微复合定位系统，其特征在于：所述宏动台基准座中部设置有二维光栅栅盘，所述Y轴宏动平台的下端面设置有二维光栅读数头，所述二维光栅读数头的工作端指向二维光栅栅盘。


3.根据权利要求2所述的平面二自由度宏微复合定位系统，其特征在于：所述宏动台基准座设置有X轴直线电机和X轴直线光栅，所述X轴宏动平台安装在X轴直线电机的输出端，所述X轴直线光栅为X轴直线电机的运动提供反馈信号，所述X轴宏动平台设置Y轴直线电机和Y轴直...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宪民，毛广扬，林盛隆，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44