面向点位操作的高速精密测量与定位关键技术及应用

高端基础零部件的制造水平是国家核心竞争力的具体体现。在现代电子精密制造装备（如高密度器件封装、元件高速贴装SMT、导光板微结构阵列超精密加工机床等）、在线检测（全自动影像仪等）及武器精准操控中，存在大量多点位高速精密位操作的共性技术需求：运动过程追高速、操作点位求精度。解决高速度条件下的多点高精度测量与定位，是制造领域中公认的基础性难题。

在国家基金、973、省重大项目等支持下，重点围绕多点位操作的高速精密测量与运动实现开展技术攻关，形成了较为系统的发明专利群，已授权转让和实际应用。获授权发明专利115件（其中美国、日本专利5件）、PCT 8件、著作权5件，SCI/EI收录31篇。发明了宏微复合绝对光栅尺新原理及其实现技术，解决了非均匀绝对编码栅格信号难以快速高精度细分、高速精密测量过程速度与精度难以兼顾等行业共性技术难题。发明了多点高速精密定位运动规划及控制新方法，包括非线性动力学及运动学优化建模、基于惯性能时域最优分布的目标点间非对称变加速运动规划方法；突破原有方法每个启动点均按静止状态的局限，解决了运动平台多目标点高速精密定位难题。发明了新型宏微复合运动平台及其切换控制方法，通过宏微平台同平面构型和可控的刚柔链接，将微平台补偿反作用力于基座（定子），攻克了传统通行叠层宏微复合平台定位过程动态响应耦合严重，高速精密误差补偿难于实现的共性难题。

开发的宏微复合光栅尺、运动平台及其控制器等核心基础件实现了产业化，并广泛应用于电子制造装备、测量仪器与军工产品。

成果获国际同行高度认可，布鲁克首席研发官Novak博士认为发明的宏微复合光栅尺技术对主流厂商应是重大突破；欧洲院士G.R.Chen评价：发明的基于动力学运动规划方法是极具挑战的创新，发明的宏微复合平台是高速精密运动的重大突破。两位院士参加的专家鉴定结论：项目整体水平达到国际先进水平，部分关键技术指标优于国际同类水平。项目显著经济社会效益（新增销售8.8亿），引领了行业整体技术进步。

高端基础零部件的制造水平是国家核心竞争力的具体体现。在现代电子精密制造装备(如高密度器件封装、元件高速贴装SMT、导光板微结构阵列超精密加工机床等)、在线检测(全自动影像仪等)及武器精准操控中，存在大量多点位高速精密位操作的共性技术需求：运动过程追高速、操作点位求精度。解决高速度条件下的多点高精度测量与定位，是制造领域中公认的基础性难题。 在国家基金、973、省重大项目等支持下，重点围绕多点位操作的高速精密测量与运动实现开展技术攻关，形成了较为系统的发明专利群，已授权转让和实际应用。获授权发明专利115件(其中美国、日本专利5件)、PCT8件、著作权5件，SCI/EI收录31篇。发明了宏微复合绝对光栅尺新原理及其实现技术，解决了非均匀绝对编码栅格信号难以快速高精度细分、高速精密测量过程速度与精度难以兼顾等行业共性技术难题。发明了多点高速精密定位运动规划及控制新方法，包括非线性动力学及运动学优化建模、基于惯性能时域最优分布的目标点间非对称变加速运动规划方法；突破原有方法每个启动点均按静止状态的局限，解决了运动平台多目标点高速精密定位难题。发明了新型宏微复合运动平台及其切换控制方法，通过宏微平台同平面构型和可控的刚柔链接，将微平台补偿反作用力于基座(定子)，攻克了传统通行叠层宏微复合平台定位过程动态响应耦合严重，高速精密误差补偿难于实现的共性难题。开发的宏微复合光栅尺、运动平台及其控制器等核心基础件实现了产业化，并广泛应用于电子制造装备、测量仪器与军工产品。 成果获国际同行高度认可，布鲁克首席研发官Novak博士认为发明的宏微复合光栅尺技术对主流厂商应是重大突破；欧洲院士G.R.Chen评价：发明的基于动力学运动规划方法是极具挑战的创新，发明的宏微复合平台是高速精密运动的重大突破。两位院士参加的专家鉴定结论：项目整体水平达到国际先进水平，部分关键技术指标优于国际同类水平。项目显著经济社会效益(新增销售8.8亿)，引领了行业整体技术进步。