三、平面补偿的方法
硬件补偿:
机械调整:通过调整机械结构,如调整导轨、滑块、轴承等部件的间隙和预紧力,来改善运动平台的平行度和正交性。
气浮系统优化:优化气浮系统的气源压力、气体流量和喷嘴布局,以减少运动平台在气浮状态下的漂移和振动。
软件补偿:
数学模型补偿:建立运动平台的数学模型,包括动力学模型、误差模型等,通过模型计算来预测和补偿位置误差。
图像识别补偿:利用图像识别技术识别运动平台上的标准量具(如标准硅片)上的图案,通过图案的坐标信息来补偿运动平台的位置误差。这种方法在精密测量领域尤为常用,如参考文章1所述的方法。
激光干涉仪测量补偿:使用激光干涉仪等高精度测量设备对运动平台的实际位置进行反复测量,通过测量数据拟合得到误差模型,并进行补偿。这种方法在提升光刻机运动控制平台精度方面得到了应用(如参考文章4所述)。
混合补偿:
将硬件补偿和软件补偿相结合,通过综合使用多种补偿方法来提高运动平台的定位精度。
四、平面补偿的实施步骤
以图像识别补偿为例,其实施步骤通常包括:
选定标准量具:选择具有多个精密等间距图案的标准量具(如标准硅片)。
图案识别:使用测量机台的图案识别系统识别标准量具上的各个图案在运动平台中的识别坐标值。
拟合修正坐标:由识别坐标值拟合出图案间距和各个图案的修正坐标值。
计算补偿量:由修正坐标值与识别坐标值的差值,得出各个图案位置处需要的补偿量。
应用补偿:将计算得到的补偿量应用到运动控制系统中,对运动平台的位置进行实时校正。
五、结论
运动控制中的平面补偿是提高运动平台定位精度和减少误差的有效手段。通过选择合适的补偿方法和实施步骤,可以显著改善运动平台的性能表现,满足精密测量、半导体制造等领域的高精度要求。

