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第552章 两条腿走路（第2页）

钱兰接着站起来。

“我提一个，高精度角度编码器。”

她走到黑板前，在魏知远写的“双自由度球面姿态控制”

下面写了几行字，“测量每个旋转轴的实际转角，形成全闭环反馈。球面定位需要±1角秒以上的精度。咱们现在的角度编码器，精度大约±5到1o角秒，不够。”

她转过身，看着方教授：“方老师，长光所的圆光栅技术，能不能迁移过来？”

方教授想了想：“可以试试。键合机的光栅尺是直线型的，但原理相通。圆光栅的刻线精度和读数头的信噪比是关键。我回去问问长光所那边，看他们有没有预研。”

钱兰点了点头，在本子上记了一笔。

诸葛彪把烟叼在嘴角，慢悠悠地站起来。

“我也提一个，双轴伺服驱动与同步。”

他走到黑板前，把烟拿下来，弹了弹烟灰，“控制两个旋转轴的电机，必须保证动态响应一致，不产生‘扭转’误差。两轴动态耦合，需要解耦控制。”

他用粉笔画了两个电机和一条连接线：“高频脉冲电机就可以做到。咱们在键合机上积累的加减曲线优化经验，直接拿过来用。两个轴跑同样的加减曲线，就能保证同步。误差靠编码器闭环来修正。”

他顿了顿，又补充了一句：“不过，大扭矩的脉冲电机，咱们还没做过。这个要攻关。”

魏知远教授接过了话头。

“以上三个都是必须的技术，我谈谈位置与姿态解算。”

他在黑板上画了一个球面坐标系的示意图，“根据编码器读数推算工件台当前的法线方向，根据目标法线反推各轴应转角度。球面几何模型要求实时计算三角函数。”

他放下粉笔，转过身：“‘数字孪生’项目里有数学模型积累。我可以写一套微程序，做查表计算。定点运算，度够用。”

方教授站起来。

“动态补偿算法也是要必须解决的问题。”

他在黑板上写了几行字，“重力矩、摩擦力、热变形、机械间隙……这些非线性因素必须补偿。红外测温技术可用于热变形监测，‘电子耳朵’的振动信号可以反馈异常摩擦。”

他顿了顿，声音提高了一些：“这些补偿算法，如果全部靠实时计算，午马机跑不动。我的建议是，先做离线标定，把每个角度下的重力矩、摩擦力离线测一遍，做成补偿表。在线运行时直接查表修正。”

众人纷纷点头。

接下来，讨论变得更加热烈。

有人提出“高刚度、低摩擦回转机构”

的问题，球面导轨的曲率半径怎么选？用什么材料？润滑方式是什么？汤渺教授当场表示，可以用陶瓷材料做导轨涂层，降低摩擦系数。

有人提出“高刚性、轻量化工件台体”

，既要刚度够，又要质量轻，才能减小惯性。陈志国建议用蜂窝结构，或者碳纤维复合材料。汤渺说碳纤维国内还搞不到，蜂窝铸铁可以试试。

有人提出“宽温、抗振环境保障”

，球面定位对温度变化和振动极其敏感。梁先生在63o5厂设计的隔振地基方案可以直接借用，恒温间的温度控制精度要提到±o。2度。

有人提出“精密装配与校准”

，两个旋转轴的垂直度、回转轴与球心的同心度，必须达到微米级。李师兄说，用光学准直仪可以做到，但需要专门培训一个装配小组。

有人提出“可靠的电气连接与防护”

，旋转工件台上的传感器信号怎么传出来？滑环是成熟技术，但精密滑环的接触噪声问题要解决。方教授建议先用滑环，后期再考虑无线——虽然不太现实，但留个接口。

有人提出“数控系统硬件”

，将插补运算转化为驱动脉冲，协调多轴。诸葛彪说，脉冲电机的驱动芯片可以扩展为多轴控制板，二维卡存储运动轨迹参数。这个硬件架构，键合机已经验证过了。

讨论声此起彼伏，搪瓷缸子里的茶换了一茬又一茬。

吕辰一直没说话。

他坐在靠墙的位置，手里夹着一根烟，慢慢抽着，听着每一个人的言。