多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng) 的精度主要從單個(gè)伺服 軸的運(yùn)動(dòng)控制精度和聯(lián) 動(dòng)軸耦合輪廓精度 2 方 面來(lái)評(píng)價(jià)。對(duì)于單個(gè)伺服軸的運(yùn)動(dòng) 控制，當(dāng)要求的運(yùn)動(dòng)精度達(dá)到納米級(jí) 時(shí)，傳統(tǒng)的超精密機(jī)床傳動(dòng)方式在 低速、微動(dòng)狀態(tài)下表現(xiàn)出強(qiáng)非線性特 性，常規(guī)的運(yùn)動(dòng)控制策略已經(jīng)很難保 證伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)理想的納米級(jí)隨動(dòng) 精度。納米技術(shù)研究邁向新階段，由單一的納米材料制備和功能調(diào)控轉(zhuǎn)向納米技術(shù)的應(yīng)用和商業(yè)化。

此外，多軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的輪廓誤差 由各伺服軸的運(yùn)動(dòng)誤差耦合得到， 耦 合誤差的建模及各軸相應(yīng)的補(bǔ)償控制量的計(jì)算都需要大量的齊次坐標(biāo) 變換運(yùn)算，這為實(shí)際的多軸聯(lián)動(dòng)耦合 控制器的設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的不便。 智能控制理論與方法將可能為此問(wèn) 題提供理想的解決方法。此外，要實(shí) 現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)納米級(jí)輪廓控制精度， 還 有一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，即聯(lián)動(dòng)軸的 同步問(wèn)題。同步精度的高低直接影 響到系統(tǒng)的輪廓跟蹤精度。嚴(yán)格意 義上的多軸伺服系統(tǒng)同步涉及到復(fù) 雜的數(shù)控和伺服系統(tǒng)接口規(guī)范的制 定。目前，在可以實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)加工 的高ji多軸聯(lián)動(dòng)超精密數(shù)控機(jī)床研 制方面，我國(guó)尚未取得突破性進(jìn)展。 至于可實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜曲面，特別是自 由曲面的納米級(jí)超精密加工的五軸 聯(lián)動(dòng)機(jī)床，至今仍是一個(gè)世界上尚未 解決的難題。傳感器輸出信號(hào)為位移值，即使電源中斷、重接，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，更無(wú)須重新歸零。

隨著超精密加工和微電子制造技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)精密測(cè)量技術(shù)及儀器提出了在毫米級(jí)的測(cè)量范圍內(nèi)達(dá)到納米級(jí)精度的要求，例如超精密數(shù)控加工精度已達(dá)納米量級(jí)，微電子芯片制造技術(shù)已是納米級(jí)制造工藝，因此無(wú)論是超精密數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)測(cè)量與定位，還是集成電路芯片線寬等特征尺寸測(cè)量、光掩膜制作以及晶圓掃描工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)測(cè)量與定位，均需要納米級(jí)精度的精密測(cè)量?jī)x器。此外，精密測(cè)試計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域中，各種掃描探針顯微鏡、激光干涉儀、光柵尺和其他位移傳感器等也離不開(kāi)納米級(jí)精度的精密測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)或標(biāo)定。NIST科學(xué)家希望他們這種納米級(jí)測(cè)量運(yùn)動(dòng)的新方法將有助于進(jìn)一步小型化許多這樣的微機(jī)械系統(tǒng)，并提高其性能。

從20世紀(jì)50年代至70年代，柵式測(cè)量系統(tǒng)從感應(yīng)同步器發(fā)展到光柵、磁柵、容柵和球柵，這5種測(cè)量系統(tǒng)都是將一個(gè)柵距周期內(nèi)的測(cè)量和周期外的增量式測(cè)量結(jié)合起來(lái)，測(cè)量單位不是像激光一樣的光波波長(zhǎng)，而是通用的米制(或英制)標(biāo)尺。

電容式傳感器ZNX實(shí)際的基本包括了一個(gè)接收Tx與一個(gè)發(fā)射qiRx，其分別都具有在印刷電路板(PCB)層上成形的金屬走線。在接收qi與發(fā)射走線之間會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng)。電容傳感器卻可以探測(cè)與傳感器電極特性不同的導(dǎo)體和盡緣體。當(dāng)有物體靠近時(shí)，電極的電場(chǎng)就會(huì)發(fā)生改變。在這種情況下，等離子體激元能夠從激光吸收更多的能量，并且反射較少的光。從而感應(yīng)出物體的位移變化量。

位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)有關(guān)的量，位移的測(cè)量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。其中光柵傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精度高（目前分辨率高的可達(dá)到納米級(jí)）、抗干擾能力強(qiáng)、沒(méi)有人為讀數(shù)誤差、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)床加工、檢測(cè)儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。通過(guò)公共研發(fā)平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等方式，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作及與其他領(lǐng)域的融合，縮短從前沿研究到產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間。

納米級(jí)位移傳感器又稱為線性傳感器，它分為電感式位移傳感器，電容式位移傳感器，光電式位移傳感器，位移傳感器超聲波式位移傳感器，k和納米位移計(jì)。

電感式位移傳感器KD5100是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的。與傳統(tǒng)機(jī)器人相比，納米操作機(jī)器人具有超級(jí)靈敏、超高精準(zhǔn)等特點(diǎn)，可以在極微小尺度下完成傳統(tǒng)機(jī)器人無(wú)法實(shí)現(xiàn)的各種觀測(cè)、表征和操控作業(yè)，堪稱“無(wú)微不至”。