Решаем проблему позиционирования.

Сегодняшние таблицы и этапы позиционирования включают в себя аппаратное и программное обеспечение, которое более адаптировано, чем когда-либо, для удовлетворения конкретных требований к выходу. Это сделано для создания точного движения даже при сложных многоосных командах.

Ключом к такой функциональности является прецизионная обратная связь, часто принимающая форму оптических или (дополненных электроникой) магнитных энкодеров, обеспечивающих разрешение и повторяемость нанометрового уровня… даже при длительных перемещениях.

Фактически, конструкция миниатюрного столика стимулирует большинство инноваций в области алгоритмов обратной связи и управления, позволяющих перемещать даже очень большие грузы с субсубмикронной точностью.

Сначала немного предыстории: использование предварительно спроектированных этапов и декартовых роботов продолжает расти благодаря быстрому созданию прототипов, автоматизированным исследовательским приложениям и ужесточению сроков выхода на рынок. Это особенно актуально для фотоники, медицинского оборудования, исследований и производства полупроводников. В прошлом создание многоосного движения для автоматизации или иного улучшения задач означало, что инженерам-конструкторам приходилось искать и объединять линейные этапы в комбинации XYZ… собственными силами.

Любое увеличение степеней свободы потребовало добавления гониометров, поворотных ступеней и других концевых эффекторов.

Такие конструкции станков, называемые последовательной кинематикой, иногда приводят к громоздким установкам с накоплением ошибок из-за накопления допусков. В некоторых случаях подшипники также ограничивают такие узлы одним центром вращения.

Это не проблема, если конструкция удовлетворяет требованиям к движению… но миниатюрные конструкции, в частности, не столь прощают подобные факторы.

Сравните эти конструкции с гексаподами или платформами Стюарта — формами параллельных кинематических приводов для движения. По крайней мере, для миниатюрных многоосных подвижных узлов они превосходят последовательную кинематику. Частично это связано с тем, что выходное движение гексапода не ограничивается номиналами подшипников (линейных и вращательных).

Вместо этого элементы управления движением выполняют алгоритмы до заданной приложением точки поворота (центра вращения), не обремененной накоплением ошибок. Другими преимуществами являются меньшее количество компонентов, меньшая инерция и более высокая жесткость.