Мы решаем проблему позиционирования.

Сегодняшние позиционные столы и этапы включают в себя аппаратное и программное обеспечение, которое более чем когда-либо настраивается для удовлетворения конкретных выходных требований. Это сделано для конструкций движения, которые точно перемещаются даже через сложные многоосевые команды.

Ключом к такой функциональности является точная обратная связь, часто принимающая форму оптических или (дополненных электроникой) магнитных энкодеров для обеспечения разрешения и повторяемости в нанометровом масштабе… даже при длительном перемещении.

Фактически, конструкция миниатюрной платформы стимулирует большинство инноваций в области алгоритмов обратной связи и управления, позволяющих перемещать даже очень большие грузы с точностью менее микрона.

Сначала немного предыстории: использование предварительно спроектированных ступеней и декартовых роботов продолжает расти с быстрым прототипированием, автоматизированными исследовательскими приложениями и более жесткими требованиями к времени выхода на рынок. Это особенно актуально для фотоники, медицинских приборов и полупроводниковых НИОКР и производства. В прошлом построение многоосевого движения для автоматизации или иного улучшения задач означало, что инженерам-конструкторам приходилось искать и объединять линейные ступени в комбинации XYZ… внутри компании.

Любое большее количество степеней свободы требовало последующего добавления гониометров, поворотных ступеней и других конечных эффекторов.

Называемые последовательной кинематикой, такие сборки машин иногда приводят к громоздким установкам с накопленной ошибкой из-за наложения допусков. В некоторых случаях подшипники также ограничивают такие сборки одним центром вращения.

Это не является проблемой, если конструкция удовлетворяет требованиям к движению… но конструкции с миниатюрным движением, в частности, не столь снисходительны к таким факторам.

Сравните эти сборки с гексаподами или платформами Стюарта — формами параллельных кинематических приводов для движения. По крайней мере, для миниатюрных многоосевых узлов движения они превосходят последовательную кинематику. Это отчасти потому, что выходное движение гексапода не ограничено номинальными характеристиками подшипников (линейными и вращательными).

Вместо этого элементы управления движением выполняют алгоритмы в заданной приложением точке поворота (центр вращения), не обремененные накоплением ошибок. Меньшее количество компонентов, меньшая инерция и более высокая жесткость — другие преимущества.