具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台

基于宏微组合驱动方式,提出一种具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台设计方案来减小精密测量系统中由于工作台定位及角度误差引入的测量误差。首先,从原理上对设计方案进行了论证。该方案中宏动工作台和微动工作台共用位置反馈系统构成闭环控制,并基于压电陶瓷致动器及柔性铰链设计的六自由度微动工作台对宏动工作台进行直线定位误差及角度误差的综合补偿。然后,基于设计方案设计了宏动工作台及微动工作台的结构。最后,对安装调试后的宏微工作台系统进行了直线组合定位测试及角度误差修正测试。实验结果表明,该工作台系统的宏动行程达到了200mm×200mm;在闭环控制下,通过六自由度微动工作台的补偿作用可使各角度偏差由上百秒降至10″以内,由此工作台系统在全行程内的直线定位误差可由3μm降至25nm以内。实验结果验证了提出的组合定位系统的有效性。