邓小雯，但斌斌，陈育荣，王生怀

(1．武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉，430081；2．湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北十堰，442002)

0　引言

随着现代科技的发展，科学研究和工程应用领域的产品的尺度进一步变小，表面结构及其特性成为能否成功实现产品设计功能的主导因素。产品的适用性由产品的表面化学、摩擦学、压力状态和几何结构共同确定，表面结构特征直接与产品功能相关，微纳米尺度的传感器、微机电系统(MEMS)、纳机电系统(NEMS)、光学器件和结构表面等制造项目的出现，充分证明了表面结构在产品中所起的主导作用[1-3]，因此表面结构的测量与评定变得越来越关键。为更深入地研究物体表面结构的特性与功能，对结构的测量评定已由二维发展到三维，尺度也由微米发展到纳米，测量范围由小面积向大面积发展。此外，微加工、微操作、微存储也希望有尽可能大的工作范围，以提高装备的功能与效率。因此，研究大行程精密定位工作台已成为各前沿学科的当务之急。

要真正实现表面结构的精确测量，就需要对被测量对象在三维空间进行扫描，这既要求位移系统具有大量程，又要求测量系统具有高位移分辨率，位移系统本身也需要自带大行程高分辨率计量系统，从而不需要另外配置体积庞大和价格昂贵的激光干涉装置，且测量系统的体积需要和上述传感器相匹配。因此，设计这样一个三维精密位移系统是表面结构的测量与评定的关键问题。……