Stiamo risolvendo il problema del posizionamento.

Le moderne tavole e piattaforme di posizionamento includono hardware e software più personalizzati che mai per soddisfare requisiti di output specifici. Sono progettate per realizzare progetti di movimento che si muovono con precisione anche attraverso comandi multiasse complessi.

Un feedback di precisione è fondamentale per tale funzionalità, e spesso si concretizza in encoder ottici o magnetici (con supporto elettronico) per una risoluzione e una ripetibilità su scala nanometrica, anche su lunghe corse.

In effetti, la progettazione di palcoscenici in miniatura sta stimolando la maggior parte dell'innovazione negli algoritmi di feedback e controllo per movimentare anche carichi molto grandi con una precisione sub-micrometrica.

Innanzitutto, un po' di contesto: l'utilizzo di piattaforme pre-ingegnerizzate e robot cartesiani è in costante aumento, complice la prototipazione rapida, le applicazioni di ricerca automatizzate e le crescenti pressioni sui tempi di immissione sul mercato. Ciò è particolarmente vero per la ricerca e sviluppo e la produzione nel settore della fotonica, dei dispositivi medicali e dei semiconduttori. In passato, la realizzazione di sistemi di movimento multiasse per automatizzare o migliorare le attività implicava che i progettisti dovessero reperire e combinare internamente piattaforme lineari in configurazioni XYZ.

Un ulteriore grado di libertà richiedeva l'aggiunta successiva di goniometri, piattaforme rotanti e altri effettori terminali.

Questo tipo di assemblaggio, denominato cinematica seriale, a volte si traduce in configurazioni ingombranti con errori cumulativi dovuti all'accumulo delle tolleranze. In alcuni casi, anche i cuscinetti limitano tali assemblaggi a un solo centro di rotazione.

Questi non sono problemi quando il progetto soddisfa i requisiti di movimento... ma i progetti di movimento in miniatura, in particolare, non perdonano questi fattori.

Si confrontino queste configurazioni con le piattaforme esapode o Stewart, forme di attuatori a cinematica parallela per il movimento. Almeno per gli assemblaggi di movimento multiasse in miniatura, queste superano le prestazioni della cinematica seriale. Ciò è dovuto in parte al fatto che il movimento in uscita dell'esapode non è limitato dalle specifiche dei cuscinetti (lineari e rotanti).

Al contrario, i sistemi di controllo del movimento eseguono algoritmi verso un punto di rotazione (centro di rotazione) definito dall'applicazione, senza essere vincolati dall'accumulo di errori. Ulteriori vantaggi includono un minor numero di componenti, una minore inerzia e una maggiore rigidità.