摘要：针对数字显微镜大幅面图像拼接中图像扫描的问题,设计了用于显微镜图像拼接的数控二维载物台机械结构与控制系统。通过采用二维堆叠式共面结构减少了阿贝误差,提高了系统集成度,同时结合有限元分析方法,对机械结构进行了分析;基于单片机设计了基于高精度光栅尺反馈与PID精密运动控制结合的二维数控平台的闭环位移控制系统,实现了二维移动平台X/Y方向的运动控制;采用双频激光干涉仪对所设计的数控二维载物台进行了标定,建立了运动控制误差补偿模型,提高了系统运动精度。研究结果表明:该结构在10 kg负载下形变为0.229 5μm;经补偿后,在100 mm×100 mm的行程范围内重复定位精度小于±5μm。

关键词：显微镜 二维平台 运动控制 误差补偿 

单位：广东工业大学机电工程学院; 广东广州510006; 广东三水合肥工业大学研究院; 广东佛山528100; 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院; 安徽合肥230009