[发明专利]一种计算光栅干涉仪位移补偿参数的装置和方法

权利要求书

1.一种计算光栅干涉仪位移补偿参数的装置和方法，其特征在于，该装置包括运动台119、外差式光栅干涉仪和外差式激光干涉仪。所述外差式光栅干涉仪包括读数头(115-118)、二维光栅(111-114)，4块二维光栅放置在运动台(119)上，每块二维光栅对应一个读数头，读数头出射激光束至二维光栅，并收集二维光栅的衍射光束。所述外差式激光干涉仪包括干涉仪镜组(101-103)、干涉仪反射镜(104-110)，水平向反射镜(116-110)分别放置于运动台的3个侧面，垂向反射镜(104、105)放置在运动台上方，干涉仪(101)与反射镜(108)同侧，干涉仪(102)与反射镜(109,110)同侧，干涉仪(103)与反射镜(106,107)同侧。

2.根据权利要求1所述的一种计算光栅干涉仪位移补偿参数的装置，其特征在于，四块二维光栅在X、Y方向的结构特征相同，四块二维光栅的工作面处于同一平面。

3.根据权利要求1所述的一种计算光栅干涉仪位移补偿参数的装置，其特征在于，四个读数头的矢量方向沿逆时针方向旋转，四个读数头的出光面处于同一平面。

4.根据权利要求1所述的一种计算光栅干涉仪位移补偿参数的装置，其特征在于，干涉仪第一出射光束的中心轴与二维光栅的工作面处于同一平面。

5.一种如权利要求1～4所述的标定装置的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在运动台的行程范围内设置测量路径，在路径上以一定间隔选取测量点；

步骤2，沿着规划的路径在选取的测量点处同时读取读数头和干涉仪的计数值。

步骤3，分别计算外差式光栅干涉仪和外差激光干涉仪测量的运动台6自由度位置。

步骤4，计算在每个轨迹点处，计算外差式光栅干涉仪和外差激光干涉仪测量的运动台6自由度位置的差值。

步骤5，计算每个轨迹点的位移补偿参数，

其中，m_xn为n个由光栅干涉仪测量值计算的运动台位移，Y_n、Z_n、X_n、Rx_n、Ry_n、Rz_n是有光栅干涉仪测量值计算的运动台位置，f_x、f_ytx、f_ztx、f_xrytx、f_yrytx、f_rxtx、f_rytx、f_rzx、f_ryrytx、f_rzrztx是待求位移补偿参数。X_mn是n个由激光干涉仪计算的运动台X向位置。

步骤6，通过最小二乘法等数据拟合方法拟合待求参数。