Мы решаем проблему позиционирования.

Современные позиционные столы и платформы оснащены аппаратным и программным обеспечением, которое как никогда ранее адаптировано для удовлетворения конкретных требований к выходу. Это позволяет создавать конструкции, точно реагирующие даже на сложные многоосевые команды.

Ключевую роль в такой функциональности играет точная обратная связь, часто принимающая форму оптических или (дополненных электроникой) магнитных энкодеров для обеспечения разрешения и повторяемости в нанометровом масштабе… даже при больших перемещениях.

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

Для начала немного предыстории: использование готовых платформ и декартовых роботов продолжает расти благодаря быстрому прототипированию, автоматизированным исследовательским приложениям и более сжатым срокам вывода продукции на рынок. Это особенно актуально для исследований и разработок в области фотоники, медицинских приборов и полупроводников. В прошлом для создания многокоординатных систем движения для автоматизации или иного улучшения задач инженерам-конструкторам приходилось искать и комбинировать линейные платформы в комбинации XYZ… собственными силами.

Любое большее количество степеней свободы потребовало бы последующего добавления гониометров, поворотных платформ и других конечных эффекторов.

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

Это не является проблемой, когда конструкция удовлетворяет требованиям к движению… но миниатюрные конструкции движения, в частности, не столь снисходительны к таким факторам.

Сравните эти конструкции с платформами гексаподов или Стюарта — разновидностями параллельных кинематических приводов для движения. По крайней мере, для миниатюрных многоосевых узлов движения, они превосходят последовательную кинематику. Отчасти это связано с тем, что выходное движение гексаподов не ограничено номинальными характеристиками подшипников (линейными и вращательными).

Вместо этого элементы управления движением выполняют алгоритмы в заданной приложением точке поворота (центре вращения), не обременённые накоплением ошибок. Другими преимуществами являются меньшее количество компонентов, меньшая инерция и повышенная жёсткость.