[發明專利]一種微納米視覺運動追蹤系統

有效

• 申請號: 202110297951.X
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113074766B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 王瑞洲;蔡遠馨;王晗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01B11/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種微納米視覺運動追蹤系統，其特征在于，包括空間多自由度納米定位平臺、若干個電容傳感器、固定裝置、視覺追蹤裝置、處理器、控制器和信號發生器；其中：

所述空間多自由度納米定位平臺通過固定裝置進行固定，與所述控制器的輸出端電性連接，用于生成多自由度的平面運動軌跡；

所述的若干個電容傳感器均設置在所述空間多自由度納米定位平臺上，其輸出端與所述處理器電性連接，用于獲取視覺運動追蹤測量精度；

所述視覺追蹤裝置通過所述固定裝置進行固定，所述視覺追蹤裝置的控制端與所述控制器的輸出端電性連接；所述視覺追蹤裝置的輸出端與所述處理器輸入端電性連接，用于對平面運動軌跡進行追蹤；

所述固定裝置的控制端與所述控制器的輸出端電性連接；

所述信號發生器的輸出端與所述控制器的輸入端電性連接，用于生成不同軸向偏差位移激勵信號；

所述處理器用于根據視覺運動追蹤測量精度計算評估結果；

所述空間多自由度納米定位平臺包括柔性結構層、連接層、嵌入移動層、底層、底座、壓電陶瓷和運動末端；其中：

所述柔性結構層為所述壓電陶瓷提供柔性結構和固定結構，并與所述連接層通過螺釘固定；

所述連接層為所述底層與所述柔性結構層的連接中介，對所述嵌入移動層起固定作用；

所述嵌入移動層置于所述底層的空腔內，通過螺釘與所述連接層連接；

所述底層用于固定所述連接層以及所述空間多自由度納米定位平臺整體的定位，與所述底座固定連接；

所述底座固定在所述固定裝置上；

所述壓電陶瓷包括軸向排列的壓電陶瓷和水平排列的壓電陶瓷；

所述軸向排列的壓電陶瓷通過所述嵌入移動層提供軸向的運動；所述水平排列的壓電陶瓷通過所述嵌入移動層提供水平方向的運動；

所述運動末端設置在所述嵌入移動層上，作為微納米級視覺運動追蹤的對象，由所述電容傳感器實現精度測量；

在所述空間多自由度納米定位平臺上設定路徑，在平面三個自由度運動；所述空間多自由度納米定位平臺具有偏離對焦平面的自由度，在該自由度進行主動控制，保持零位移，即精度控制在50納米或低于50納米誤差內設定為無軸向偏差位移；

所述固定裝置包括光學隔振平臺、龍門支架和電動升降滑臺；其中：

以所述光學隔振平臺為基準，固定所述龍門支架及所述空間多自由度納米定位平臺，光學隔振平臺通過固定所述底座實現對空間多自由度納米定位平臺的固定；

所述龍門支架通過連接板與所述電動升降滑臺固定連接，電動升降滑臺控制端與所述控制器的輸出端電性連接；

所述電動升降滑臺與所述視覺追蹤裝置通過固定機構連接，使得視覺追蹤裝置的光軸中心與所述運動末端的中點共線。