[發明專利]二維納米柔性運動平臺及其光柵測量方法

有效

• 申請號: 201710455030.5
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107328366B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 張震;楊曉東;崔夢嘉;閆鵬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種二維納米柔性運動平臺及其光柵測量方法，所述二維納米柔性運動平臺包括：基座；終端平臺；X向連接桿和Y向連接桿；兩個X向柔性導向件；兩個Y向柔性導向件；兩個X向柔性解耦件；兩個Y向柔性解耦件；X向驅動器和Y向驅動器；X向光柵傳感器；Y向光柵傳感器。根據本發明實施例的二維納米柔性運動平臺具有精度高、成本低和安裝使用方便等優點。

技術領域

本發明涉及利用光柵傳感器直接測量大行程二維納米柔性運動平臺領域，具體而言，涉及一種二維納米柔性運動平臺及其光柵測量方法。

背景技術

相關技術中的二維納米柔性運動平臺，對于微納精度要求的位移測量，其允許的非運動方向的偏移在200微米以內，無法直接應用光柵傳感器同時實現兩個方向的大行程測量。此外，兩級測量方法影響測量精度的因素多、傳感器安裝不便，激光干涉儀方法成本高、安裝復雜。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種二維納米柔性運動平臺，該二維納米柔性運動平臺具有精度高、成本低和安裝使用方便等優點。

本發明還提出一種二維納米柔性運動平臺的光柵測量方法。

為實現上述目的，根據本發明的第一方面的實施例提出一種二維納米柔性運動平臺，所述二維納米柔性運動平臺包括：基座；終端平臺，所述終端平臺位于所述基座的外邊沿的內側；X向連接桿和Y向連接桿，所述X向連接桿沿X向定向且所述Y向連接桿沿Y向定向；兩個X向柔性導向件，兩個所述X向柔性導向件分別與所述X向連接桿的兩端相連以使兩個所述X向柔性導向件同步運動，每個所述X向柔性導向件與所述基座相連；兩個Y向柔性導向件，兩個所述Y向柔性導向件分別與所述Y向連接桿的兩端相連以使兩個所述Y向柔性導向件同步運動，每個所述Y向柔性導向件與所述基座相連；兩個X向柔性解耦件，兩個所述X向柔性解耦件分別與所述X向連接桿的兩端相連以使兩個所述X向柔性解耦件同步運動，兩個所述X向柔性解耦件分別與兩個所述X向柔性導向件相連，兩個所述X向柔性解耦件分別與所述終端平臺相對的兩側壁相連；兩個Y向柔性解耦件，兩個所述Y向柔性解耦件分別與所述Y向連接桿的兩端相連以使兩個所述Y向柔性解耦件同步運動，兩個所述Y向柔性解耦件分別與兩個所述Y向柔性導向件相連，兩個所述Y向柔性解耦件分別與所述終端平臺相對的兩側壁相連；X向驅動器和Y向驅動器，所述X向驅動器與兩個所述X向柔性導向件中的一個相連，所述Y向驅動器與兩個所述Y向柔性導向件中的一個相連；X向光柵傳感器，所述X向光柵傳感器分別與所述終端平臺和所述X向柔性導向件可拆卸地相連且至少一部分隨所述X向柔性導向件一同移動；Y向光柵傳感器，所述Y向光柵傳感器分別與所述終端平臺和所述Y向柔性導向件可拆卸地相連且至少一部分隨所述Y向柔性導向件一同移動。

根據本發明實施例的二維納米柔性運動平臺，具有精度高、成本低和安裝使用方便等優點。

另外，根據本發明上述實施例的二維納米柔性運動平臺還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述X向光柵傳感器包括X向玻璃尺和X向讀數頭，所述X向玻璃尺安裝在所述終端平臺上靠近所述X向柔性導向件的一側邊沿，所述X向讀數頭安裝在所述X向柔性導向件上靠近所述終端平臺的一端；所述Y向光柵傳感器包括Y向玻璃尺和Y向讀數頭，所述Y向玻璃尺安裝在所述終端平臺上靠近所述Y向柔性導向件的一側邊沿，所述Y向讀數頭安裝在所述Y向柔性導向件上靠近所述終端平臺的一端。這樣便于所述X向光柵傳感器和所述Y向光柵傳感器的設置。

進一步地，所述X向玻璃尺安裝在所述終端平臺的上表面，所述X向讀數頭安裝在所述X向柔性導向件的上表面；所述Y向玻璃尺安裝在所述終端平臺的上表面，所述Y向讀數頭安裝在所述Y向柔性導向件的上表面。這樣便于用戶讀取所述X向光柵傳感器和所述Y向光柵傳感器的數據。