宏微复合微纳运动系统的特色

1.宏动系统

（1）在构成宏动系统的各种方法中，交流伺服电机+滚珠丝杠副与直接驱动的直线电机工作台是综合性能最好的两种典型结构。通常它们的动力源都属于最常用的电磁式，且系统一般都选用滚动导轨作导向和支撑部件。这两种典型的结构各有不同的性能特点，实际应用时根据不同需求场合选择。

（2）宏动系统主要实现宏动工作台的大行程范围的运动，行程可达十到几十毫米甚至几百毫米，定位精度一般在微米级或亚微米级。由于具有传动环节，因此宏动系统存在较大摩擦、间隙、传动误差，容易产生死区，定位精度低。宏动系统主要完成工作台的粗定位。

2.微动系统

（1）微动系统的组成方式很多，主要区别在于微动系统采用的致动器工作机理不同，一般是借助功能材料的物理属性（如压电效应、磁致伸缩效应、热力效应、记忆效应等）来实现微动工作台的驱动，微动系统的驱动部件最常用的是压电陶瓷致动器。

（2）微动系统主要实现对宏动大行程误差的补偿。微动工作台的行程极小，一般只有几十微米到几百微米，定位精度高，一般在纳米级，在宏微复合微纳运动系统中完成工作台的精确定位。(www.xing528.com)

3.定位系统的反馈检测装置与运动控制系统

（1）宏微复合微纳运动系统由宏动系统和微动系统构成，其宏微两级定位方式决定了定位系统中存在宏微两种运动。这两种运动在行程、精度、驱动和传动元件上存在巨大差异，因此对宏微运动各自的定位系统位移检测一般采用不同精度等级的传感器。例如，微动系统中对微动工作台位移的检测一般采用高响应、高精度的电感测微仪、电容测微仪等，而对宏运动的检测一般采用光栅、激光干涉仪等。

（2）宏动系统、微动系统一般都有各自的局部闭环控制，有各自不同的宏动控制器和微动控制器，二者通过宏微协同控制器控制最终实现宏微复合微纳运动系统的全闭环控制，达到大行程范围内的纳米级定位精度。

4.宏微定位系统的集成

宏动系统驱动宏动工作台实现粗定位，微动系统驱动微动工作台实现精定位。微动工作台刚性固联在宏动工作台上，最终系统通过宏微复合驱动，实现工作台大行程范围的纳米精度级定位。