選購(gòu)精密位移產(chǎn)品時(shí)要根據(jù)具體應(yīng)用考慮不同的性能指標(biāo)，正確理解各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的物理意義，對(duì)最終組建的系統(tǒng)性能至關(guān)重要，本文就常用的一些技術(shù)指標(biāo)做簡(jiǎn)要介紹。

六個(gè)自由度（Six degrees of freedom）

基于笛卡爾直角坐標(biāo)系內(nèi)的任意剛體有六個(gè)自由度 ：三個(gè)平動(dòng)自由度（x，y，z）和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度（θx，θy，θz）。對(duì)于單軸的位移機(jī)構(gòu)，理想的狀況是 ：它只沿著我們要求的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)，在其它自由度上沒(méi)有移動(dòng)量，但實(shí)際上無(wú)法做到，所以我們除了控制好運(yùn)動(dòng)方向這個(gè)自由度以外，還需要約束其它五個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。

分辨率（Resolution）

分辨率是指移動(dòng)系統(tǒng)可以分辨的最小位置增量。這是一個(gè)理論值，針對(duì)電動(dòng)滑臺(tái)而言，分辨率是指步進(jìn)電機(jī)接到一個(gè)脈沖時(shí)，滑臺(tái)的移動(dòng)量。理論上單個(gè)脈沖可以做到很小，也就是說(shuō)理論上滑臺(tái)的移動(dòng)量可以做到很小（比如說(shuō)：在螺桿導(dǎo)程為 4mm，電機(jī)步距角為 1.8°， 將電脈沖進(jìn)行 256 細(xì)分時(shí)，電移臺(tái)的理論分辨率為 0.078µm）。

但實(shí)際上當(dāng)細(xì)分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí)，想要精確控制變得很困難，而且電機(jī)對(duì)高細(xì)分后的脈沖響應(yīng)也會(huì)變差，所以高細(xì)分情況下經(jīng)常會(huì)發(fā)生 ： 給了脈沖不動(dòng)，或運(yùn)動(dòng)后不準(zhǔn)的情況。卓立漢光經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)，我們標(biāo)稱的分辨率（開(kāi)環(huán)情況下）一般是在 8 細(xì)分情況下的指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)相對(duì)來(lái)講是真實(shí)的。

•電動(dòng)滑臺(tái)的分辨率可以用如下公式計(jì)算：

當(dāng)螺桿導(dǎo)程為 1mm，電機(jī)的步距角為 1.8°，驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)為 2 時(shí)，分辨率

，即分辨率為 2.5µm。

•蝸輪蝸桿式旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角度分辨率可以用如下公式計(jì)算：

當(dāng)電機(jī)的步距角為 1.8°，蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 180 ：1，驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)為 8 時(shí)，分辨率 =

•正弦機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角度分辨率可以用如下公式計(jì)算：

當(dāng)電機(jī)的步距角為 1.8°，螺桿導(dǎo)程為 1mm，驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)為 2，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中心距為 26mm 時(shí)，

誤差（Error，Deviation）

誤差是指實(shí)測(cè)值和理想值的結(jié)果之間的差值。對(duì)于滑臺(tái)來(lái)說(shuō)誤差主要有兩個(gè)方面 ：軸向誤差和非軸向誤差。

軸向誤差（On-Axis Error）

與沿著運(yùn)動(dòng)方向（對(duì)于電動(dòng)滑臺(tái)通常定義為 X 方向，對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)通常定義為 θz 方向）的參數(shù)有關(guān)的誤差，包括：精度、重復(fù)定位精度、空回等。

精度（Accuracy）

精度往往被誤解為最小移動(dòng)增量（Incremental Motion），但最小增量實(shí)際上應(yīng)該稱為分辨率（Resolution），上面我們已經(jīng)談到， 分辨率是一個(gè)理論值。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，精度是指絕對(duì)精度（Absolute Accuracy），也就是 ：對(duì)于一個(gè)給定的輸入量，滑臺(tái)運(yùn)行后的實(shí)際位置。這個(gè)實(shí)際位置和理想位置，通常會(huì)有一定的差距，這就是（絕對(duì)位置）誤差，我們通常稱其為 “（絕對(duì)）精度"。

電動(dòng)滑臺(tái)的（絕對(duì)）精度通常需要考慮到很多因素，包括控制部分、電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、導(dǎo)軌、連接用軸承等各個(gè)環(huán)節(jié)，都有可能影響電動(dòng)滑臺(tái)的（絕對(duì)）精度，對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)或擺動(dòng)滑臺(tái)，也存在同樣的情況。甚至在閉環(huán)系統(tǒng)中，光柵尺等裝置本身的精度也會(huì)影響絕對(duì)精度。

整套產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的精度，雖然不是各個(gè)部件（或系統(tǒng)組件）誤差的簡(jiǎn)單相加，但通常不會(huì)優(yōu)于各個(gè)部件（或系統(tǒng)組件）的誤差， 這一點(diǎn)需要特別注意。比如，電動(dòng)滑臺(tái)的行程為 200mm，假設(shè)螺桿全長(zhǎng)為 340mm，選用 5 級(jí)螺桿（精度 23µm/300mm），如果標(biāo)稱電動(dòng)滑臺(tái)的 “精度" 小于 25µm 顯然是不合適的。

重復(fù)定位精度（Repeatability）

重復(fù)定位精度是指移動(dòng)系統(tǒng)多次可達(dá)到一個(gè)既定點(diǎn)的能力，通常重復(fù)定位精度是指單個(gè)方向上的，這樣能將 “空回" 的指標(biāo)分開(kāi)， 避免數(shù)據(jù)混亂。

空回(Return Stroke)

也稱回程間隙、空轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)定位精度、空行程等，同背隙 ( 反沖間隙、哐量、靜態(tài)間隙等 ) 指標(biāo)不同，回程間隙是表征產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)， 機(jī)械結(jié)構(gòu)的間隙誤差。

背隙(Backlash)

背隙又稱反沖間隙、哐量、靜態(tài)間隙、傳動(dòng)副間隙等，同回程間隙 ( 空回、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)定位精度等 ) 指標(biāo)不同，背隙是表征電動(dòng)產(chǎn) 品在非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下 ( 電機(jī)不加電或電機(jī)加電但不轉(zhuǎn)動(dòng) ) 機(jī)械結(jié)構(gòu)的間隙誤差。

非軸向誤差（Off-Axis Error）

與約束的自由度方向相關(guān)的誤差，包括非軸向線性誤差和非軸向角度誤差兩個(gè)方面。

非軸向線性誤差就是我們通常說(shuō)的直線度，直線度分為兩個(gè)正交分量，一個(gè)是垂直方向（Z 方向）的直線度，稱平直度（Flatness）， 也稱為平行度、平面度 ；另一個(gè)是水平方向（Y 方向）的直線度（Straightness），稱直線度。

非軸向角度誤差有三個(gè)相互垂直的分量，分別是 ：θz 方向的偏擺（Yaw）、θy 方向的俯仰（Pitch）和 θx 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)（Roll）。

對(duì)于電動(dòng)滑臺(tái)系統(tǒng)，上述非軸向誤差的說(shuō)明圖例如下圖 ：

對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)，軸向和非軸向的誤差說(shuō)明，請(qǐng)參照檢驗(yàn)方法中的相關(guān)說(shuō)明。

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