[发明专利]评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测装置及方法

权利要求书

1.一种评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测装置，其特征在于，包括空间纳米定位平台、位移传感器和控制器；其中，所述空间纳米定位平台的轨迹追踪精度优于10纳米，所述位移传感器的测量精度优于2纳米，所述空间纳米定位平台的轨迹追踪精度优于待评价的显微视觉测量系统的测量精度；

所述空间纳米定位平台，用于承载待所述显微视觉测量系统观测的样品，在所述显微视觉测量系统测量范围内，执行特定位移；

所述位移传感器，用于检测所述空间纳米定位平台的位移量；

所述控制器，用于利用所述空间纳米定位平台的位移量和所述显微视觉测量系统获取所述样品的显微系统特征坐标集，按照预设的评估准则，得到所述显微视觉测量系统的量化评价结果；

其中，所述空间纳米定位平台包括纳米定位平台机构本体和纳米定位平台运动控制系统；

所述纳米定位平台运动控制系统，用于驱动所述纳米定位平台上所承载的所述样品，在所述显微视觉测量系统测量范围内，执行特定位移，所述特定位移包括单点定位、重复定位和轨迹追踪；

所述纳米定位平台机构本体，用于承载所述样品，并依据所述纳米定位平台运动控制系统的驱动信号运动；

其中，所述位移传感器，包括三个呈竖直放置的片状电容传感器，用于检测所述空间纳米定位平台平面外Z/θx/θy三个自由度的位移量；三个呈水平放置的圆柱型电容传感器，用于检测所述空间纳米定位平台平面内X/Y/θz三个自由度的位移量。

2.根据权利要求1所述的评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测装置，其特征在于，还可以包括显微视觉测量系统及辅助支撑固定装置；

所述显微视觉测量系统，用于观测所述样品的位置；

所述辅助支撑固定装置，用于固定各设备。

3.根据权利要求2所述的评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测装置，其特征在于，所述辅助支撑固定装置包括大理石龙门支架、第一固定支架和光学隔振平台；

所述大理石龙门支架，用于将所述显微视觉测量系统固定于所述空间纳米定位平台正上方，以便所述显微视觉测量系统能够观测到所述样品；

所述第一固定支架，用于固定所述大理石龙门支架；

所述光学隔振平台，用于承载所述位移传感器、所述空间纳米定位平台和所述第一固定支架。

4.根据权利要求3所述的评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测装置，其特征在于，所述显微视觉测量系统，包括工业相机、第二固定支架、显微镜头和光源。

5.一种评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一项所述的评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测装置，包括：

利用显微视觉测量系统对样品进行系统标定，得到所述样品的特征坐标；

利用空间纳米定位平台，控制所述样品在所述显微视觉测量系统测量范围内移动；

利用所述显微视觉测量系统获取所述样品的显微系统特征坐标集；

利用位移传感器获取所述空间纳米定位平台的位移量；

利用所述显微系统特征坐标集和所述空间纳米定位平台的位移量，按照预设的评估准则，得到所述显微视觉测量系统的量化评价结果。

6.根据权利要求5所述的评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测方法，其特征在于，所述利用空间纳米定位平台，控制所述样品在所述显微视觉测量系统测量范围内移动的过程，包括：

利用所述空间纳米定位平台，在所述显微视觉测量系统测量范围内，按照预设的运动路径，将所述样品移动至下一个目标点。

7.根据权利要求5所述的评价显微视觉测量性能的空间纳米定位与检测方法，其特征在于，所述利用空间纳米定位平台，控制所述样品在所述显微视觉测量系统测量范围内移动的过程，包括：

利用所述空间纳米定位平台，在所述显微视觉测量系统测量范围内，按照预设的运动路径，携带所述样品，在X、Y或Z方向沿直线运动。