一种方位可控的微运动平台及其方位控制方法与流程

技术特征：

1.一种方位可控的微运动平台，应用于扫描电子显微镜真空腔室内，主要包括周向旋转单元（16）、俯仰运动单元（7）及基础平台（14），其特征在于：所述周向旋转单元（16）安装于周向旋转单元支撑装置（15）上，该周向旋转单元支撑装置（15）固定在基础平台（14）上，所述周向旋转单元（16）的多级压电陶瓷模块（1）与齿条（2）相互啮合，该齿条（2）通过中间的换向增力齿轮（3）与平台旋转齿轮（4）相互啮合，而平台旋转齿轮（4）安装于中心支撑圆柱（12）上，该中心支撑圆柱（12）垂直作用在推力轴承（21）上，从而利用周向旋转单元（16）实现微运动平台可控的周向运动；所述俯仰运动单元（7）利用俯仰运动单元支撑装置（11）固连在中心支撑圆柱（12）上，该中心支撑圆柱（12）通过基础平台（14）下方的螺纹孔（13）安装在电子显微镜真空腔室内，所述俯仰运动单元（7）的微马达（17）与主动小齿轮（18）同轴连接，该主动小齿轮（18）与被动大齿轮（19）相互啮合，两根支撑用连杆（9）的下端与被动大齿轮（19）同轴固连，该支撑用连杆（9）的上端固连在俯仰运动单元（7）的圆板（5）下面，从而利用俯仰运动单元（7）实现微运动平台可控的俯仰运动；所述圆板（5）上表面一定距离处对称布置两个压力传感器（20），该压力传感器（20）通过压力传感器支撑装置（8）固连在支撑圆环（6）上面，三个支撑架（10）固连在支撑圆环（6）下表面，该支撑架（10）安装在中心支撑圆柱（12）上，从而压力传感器（20）能随周向旋转单元（16）一起旋转。

2.一种方位可控的微运动平台方位控制方法，使用权利要求1所述的方位可控的微运动平台进行操作，其特征在于：

首先给定微运动平台周向旋转的目标方位参考点（x1, y1），根据标定的周向初始方位参考点（x0, y0），判断微运动平台周向旋转运动方向，计算微运动平台周向旋转所需的最小角度α，从而启动周向旋转单元（16），以此对微运动平台进行周向方位可控调整；利用图像处理方法对微运动平台周向旋转的实际方位角度与目标方位角度进行比较，并作为反馈信号驱动周向旋转单元（16）对角度偏差进行校正，以此实现对微运动平台周向方位的准确定位；

其次，在固定微运动平台周向目标方位的前提下，根据给定微运动平台俯仰目标方位与初始方位，判断微运动平台俯仰运动方向，计算微运动平台俯仰运动所需的最小角度∆γ，启动俯仰运动单元（7），对微运动平台实现可控的俯仰方位调整，当微运动平台绕顺逆时针进行俯仰运动时，会碰触到压力传感器（20），触发的警报电信号实时切断俯仰运动驱动电路，以此起到自保护作用；最终实现了对微运动平台的方位可控操作。