CN113314449A - 一种吸浮式无接触输运装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了的一种吸浮式无接触输运装置及控制方法,包括吸浮平台,吸浮平台上设置有吸浮装置，吸浮装置连接有供气装置；输运装置还包括驱动装置，驱动装置连接有旋转平台。旋转平台整体安装在水平导轨或机械臂等驱动装置上，实现大范围输运，吸浮平台包括吸浮平台上层板和吸浮平台下层板，吸浮平台下层板上设置有位置传感器和压力传感器，吸浮平台下层板上还设置有吸浮装置。本发明通过对输运装置的倾角控制和压力控制，能够实现物体在完全无接触状态下跟随装置快速移动，同时防止物体从装置滑落的吸浮式无接触输运装置及控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸浮式无接触输运装置及控制方法，属于吸浮输运技术领域。
背景技术
在集成电路制造系统中，半导体硅片的加工成为重要的环节。在硅片的生产制造过程中存在复杂的工序和检测环节，每项工序和检测环节都涉及到硅片的运输，传统的运输方式诸如采用吸盘、滚轮等接触式输运定位方式，容易导致硅片产生裂纹和刮痕，还容易造成污染。无摩擦非接触的输运方式可以有效的避免这些问题。
目前的非接触输运大多以利用负压吸浮的原理制作的真空吸盘来实现，如伯努利吸盘和回旋流吸盘。伯努利方式的工作原理是压缩空气流入狭缝后流速增大，根据伯努利效应“流速高处压力低”，当流速足够大时可在物体表面形成负压，从而使物体悬浮。回旋流方式的工作原理是压缩空气沿切线喷嘴流入，在涡室内旋转产生负压将工件吸起。但是这种利用负压吸浮的装置只能提供吸浮力，无法提供水平方向的驱动力，且在装置快速移动时，为防止物体脱落，装置须使用定位销与物体接触，也会造成物体的污染。
还有一种无接触输运的方法是采用通过位于物体下方的平台供气使平台与物体之间形成气膜，使物体悬浮于平台表面。这类从物件下方供气的方式需要大面积的气浮平台，场地资源占用大，灵活性弱于从上方吸浮的方式。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种通过对输运装置的倾角控制和压力控制，能够实现物体在完全无接触状态下跟随装置快速移动，同时防止物体从装置滑落的吸浮式无接触输运装置及控制方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种吸浮式无接触输运装置,包括吸浮平台,吸浮平台上设置有吸浮装置，吸浮装置连接有供气装置；输运装置还包括驱动装置，驱动装置连接有旋转平台。旋转平台整体安装在水平导轨或机械臂等驱动装置上，实现大范围输运。
吸浮平台包括吸浮平台上层板和吸浮平台下层板，吸浮平台下层板上设置有位置传感器和压力传感器，吸浮平台下层板上还设置有吸浮装置。吸浮平台下层板的尺寸根据悬浮物的大小确定，应保证下层板最外侧吸浮单元到下层板中心的距离大于悬浮物体的半径。吸浮平台上层板主要用于固定吸浮平台下层板，通过在上下两层板周围开设的螺纹孔，用螺栓将两个平台紧密连接
吸浮装置包括一组吸浮单元气孔，吸浮单元气孔的规律吹气和吸气控制压力场的变化；吸浮单元气孔可以是直径相同的、对称分布的通孔，气孔的形状不定，可以是圆形、方形等形状；吸浮单元也可以是朝向物体一侧内嵌多孔介质的气孔。
供气装置包括与吸浮单元气孔连接的供气通道，供气通道上设置有换向阀，供气通道远离吸浮单元气孔的一端连接有真空泵和气源，真空泵包括负压真空泵(6-1)和(6-3)，根据压力场变化需要选择使用真空泵(6-1)或(6-3)。
进一步地，吸浮单元气孔按照九宫格排列，起始单元格为吸气单元格，吸气单元格连接有负压真空泵，吸气单元格行列间隔分布，余下单元格为吹气单元格，吹气单元格连接有正压气源；吸气单元格通过真空泵增减抽气气流流量。本发明工作时使吸浮平台两侧的吸浮单元进行吸气，从而在物体和平台之间形成负压，同时，平台中间的吸浮单元向外流出气体，并在物体和平台之间形成压力薄膜，在吸力和压力的共同作用下，物体实现无接触悬浮。
进一步地，多孔介质为烧结粉末金属、纤维、泡沫陶瓷中的一种或几种。
进一步地，换向阀为两位三通阀，换向阀的出气口A与供气孔连接，换向阀的进气口B和进气口C分别通过比例阀与负压真空泵连接；常态位时，换向阀的出气口A与进气口B相通，由负压真空泵进行抽气。
进一步地，旋转平台为并联平台,并联平台包括与驱动装置连接的连接板,连接板上设置有可伸缩的连接臂,连接臂上设置有并联板,并联板与吸浮平台连接。
进一步地，旋转平台为XY旋转平台，XY旋转平台包括与驱动装置连接的平台固定支架，平台固定支架的一侧连接有第一电机，第一电机的输出端与外框架的一侧连接，外框架相对的另一侧与平台固定支架连接；外框架还设置有第二电机，第二电机的输出端与中间框架连接，中间框架连接有吸浮平台；外框架和中间框架分别由第一电机和第二电机驱动，在X轴和Y轴方向旋转，吸浮平台跟随中间框架旋转。
当物体位置相对于吸浮平台发生偏移时，压力传感器和位置传感器分别检测到压力和位置的变化，此时控制旋转平台旋转，同时通过改变吸浮单元的流量大小来改变吸浮力大小，使物体受力不均产生旋转，以保证物体与旋转平台保持同步旋转。由于物体旋转产生倾斜，从而能够利用物体重力分量增大对物体的水平驱动力，保证物体跟随平台一起运动。
一种吸浮式无接触输运装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤1、参数、状态初始化；
步骤2、由安装在平台上的位置传感器检测平台的位姿信息，通过压力传感器检测压力参数；
步骤3、通过三点确定平面位置，计算物体的位置参数，由位置参数计算出平台的移动量和移动方向；将压力参数值结合压力分布模型，拟合出平台表面压力分布曲线；
步骤4、由平台的位置参数确定电机的旋转方向和旋转角度；通过力矩公式等相关公式，计算出所需要的流量大小；
步骤5、将得到的角度值和流量值传送至控制模块，分别控制电机驱动平台旋转，控制流量比例阀调节流量大小，以实现对平台的倾角补偿和压力场调节；
步骤6、后判断物体与装置是否同步运行，不是则返回步骤2重复以上步骤；是则保持当前状态继续运行。
进一步地，步骤4中确定电机的旋转方法和旋转角度具体方法为：对于x轴，物体产生的重力分量应与造成物件加速度的力大小相等，根据斜面物体的斜受力分析，Gsinθx＝ma，可得x轴旋转倾角θx，进而根据倾角与位移增量之间的比例关系θy＝θyΔy/Δx，确定y轴旋转倾角θy，从而确定轴的旋转方向和旋转倾角。
进一步地，步骤4中计算所需要流量的具体方法为：读取压力传感器的信息，获得物体表面测压点的数据传入控制器，结合压力分布公式拟合出物体表面压力分布曲线。根据压力分布曲线获得初始状态下物体两侧受力点压力值，从而得到受力点受力值F。将力F、电机转动角速度ω、系数b0、受力点到物体的中心距离r等相关参数反馈到控制器，根据b1、b2之间的关系式，确定b1、b2的值。将b1、b2的值反馈到控制器，通过公式F1＝b1 F、F2＝b2 F、F1＝P1*A、F2＝P2*A以及压力分布公式，即可求出满足条件对应的流量Q1、Q2。
有益效果：(1)本发明设计了吸浮式无接触输运装置，不仅能够实现无摩擦非接触输运，而且能够提供水平方向的驱动力；(2)本发明在装置快速移动时，为防止物体脱落，装置不须使用定位销与物体接触；(3)本发明通过对吸浮平台倾角补偿和表面压力场的协调控制，能够实现物体在完全无接触状态下跟随装置快速移动，同时防止物体从装置滑落；(4)本发明通过在吸浮平台安装位置传感器和压力传感器，检测平台表面位置变化和压力变化，作为反馈输入控制器控制吸浮平台倾角补偿，能够实现对物件移动状态的精准控制；(5)本发明中的旋转装置，可以简单结构实现复杂功能，根据需要改变吸浮平台倾角，从而实现对物件移动状态的精准控制。
附图说明
图1a为本发明的工作原理示意图；
图1b为本发明发生倾角时的工作原理示意图；
图1c为本发明发生倾角时的工作原理示意图；
图2为本发明供气气路中阀件的连接示意图；
图3a为本发明静止时压力场控制的原理示意图；
图3b～e为本发明运动时压力场控制的原理示意图；
图4a为本发明中并联平台的示意图；
图4b为本发明中XY旋转台式的示意图；
图5为本发明连接XY旋转平台的示意图；
图6为图5的仰视图；
图7为图5的爆炸图；
图8为本发明整体控制原理框图；
图9为本发明薄膜网格划分示意图；
图10是本发明控制方法的程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例1
一种吸浮式无接触输运装置,参见图1a，包括吸浮平台1,吸浮平台1上设置有吸浮装置，吸浮装置连接有供气装置；输运装置还包括驱动装置，驱动装置连接有旋转平台。旋转平台整体安装在水平导轨或机械臂等驱动装置上，实现大范围输运。吸浮平台1包括吸浮平台上层板1-2和吸浮平台下层板1-1，吸浮平台下层板1-1上设置有位置传感器2和压力传感器3，吸浮平台下层板1-1上还设置有吸浮装置。吸浮平台下层板的尺寸根据悬浮物的大小确定，应保证下层板最外侧吸浮单元到下层板中心的距离大于悬浮物体的半径。吸浮平台上层板主要用于固定吸浮平台下层板，通过在上下两层板周围开设的螺纹孔，用螺栓将两个平台紧密连接。吸浮装置包括一组吸浮单元气孔4，吸浮单元气孔的规律吹气和吸气控制压力场的变化；吸浮单元气孔可以是直径相同的、对称分布的通孔，气孔的形状不定，可以是圆形、方形等形状；吸浮单元也可以是朝向物体13一侧内嵌多孔介质7的气孔。
供气装置，参见图2，包括与吸浮单元气孔4连接的供气通道8，供气通道8上设置有换向阀5，供气通道8远离吸浮单元气孔的一端连接有真空泵和正压气源6-2，真空泵包括负压真空泵6-1、负压真空泵6-3，根据压力场变化需要选择使用真空泵6-1或6-3。吸浮单元气孔4按照九宫格排列，起始单元格为吸气单元格，吸气单元格连接有负压真空泵，吸气单元格行列间隔分布，余下单元格为吹气单元格，吹气单元格连接有正压气源；吸气单元格通过真空泵增减抽气气流流量。本发明工作时使吸浮平台两侧的吸浮单元进行吸气，从而在物体和平台之间形成负压，同时，平台中间的吸浮单元向外流出气体，并在物体和平台之间形成压力薄膜，在吸力和压力的共同作用下，物体实现无接触悬浮。
多孔介质7为烧结粉末金属、纤维、泡沫陶瓷中的一种或几种。换向阀5为两位三通阀，换向阀5的出气口A与供气孔4连接，换向阀5的进气口B和进气口C分别通过比例阀10与负压真空泵6-3和6-1连接；常态位时，换向阀的出气口A与进气口B相通，由负压真空泵6-3进行抽气。
旋转平台为并联平台11,并联平台可以选择三自由度或六自由度的。并联平台包括与驱动装置连接的连接板11-1,连接板11-1上设置有可伸缩的连接臂11-2,连接臂11-2上设置有并联板11-3,并联板11-3与吸浮平台1连接。
图3a～e是本发明压力场控制的示意图，将吸浮平台的吸浮单元按①-⑨进行编号，编号②、④、⑥、⑧的吸浮单元做吹气单元；编号①、③、⑤、⑦、⑨的吸浮单元做吸气单元。按照图2所示阀件连接示意图进行气路连接，即每个吸气单元连接一个两位三通阀，阀的出气口A与吸浮单元的供气通道连接，阀的进气口B通过比例流量阀与真空泵6-3连接，进气口C通过比例流量阀与真空泵6-1连接。当两位三通阀处于常态位时，阀的出气口A与进气口B联通，通过真空泵6-3抽气；两位三通阀得电时，阀的出气口A与进气口C联通，通过真空泵6-1抽气。其中，当装置处于静止状态时，真空泵6-1和6-3的抽吸流量相同；当装置处于运动状态时，调节负压真空泵6-3连接的比例流量阀，使其增大抽吸流量，调节负压真空泵6-1连接的比例流量阀，使其减小抽吸流量。
控制原理具体为：当装置处于静止状态时，如图3a所示，两位三通阀处于常态位，吸气单元通过真空泵6-3抽吸气体进行吸气，吹气单元通过气源6-2供气进行吹气，实现物体的无接触吸浮；当装置处于运动状态时，如图3b所示，以装置沿X正方向运动为例，物体发生偏移，通过读取位置传感器和压力传感器的数据判断物体的偏移方向，然后控制吸浮单元③和吸浮单元⑨连接的两位三通阀得电，使其通过负压真空泵6-1抽气，同时调节负压真空泵6-1连接的比例流量阀，使其减小抽吸流量以减小吸力；吸浮单元①、⑤和⑦连接的两位三通阀仍处于常态位，通过负压真空泵6-3抽气，同时调节负压真空泵6-3连接的比例流量阀，使其增大抽吸流量以增大吸力，从而实现物体的偏转，使物体跟随吸浮平台无接触运动。其余三种运动情形的控制原理以此类推。
工作原理：在初始状态下，参见图1a，气体通过吸浮平台中的供气通道流入吸浮单元中的多孔介质，吸浮平台两侧的吸浮单元进行吸气，同时，平台中间的吸浮单元向外流出气体，并在物体和平台之间形成压力薄膜，在吸力和压力的共同作用下，物体实现无接触悬浮。当水平导轨或者机械臂等驱动装置带动吸浮平台进行移动时，由于物体与吸浮平台是无接触状态且无定位销限位，物体有移动脱落平台的趋势，参见图1b和图1c，此时安装在吸浮单元附近的压力传感器和位置传感器检测到物体位置和表面压力的变化，并将此信号反馈给控制器，控制器可以是单片机、PLC、工控机，控制器控制电机驱动旋转平台以带动吸浮平台产生倾斜，进行倾角补偿；与此同时，调节比例阀，增大偏移侧吸气流量以增大吸力，减小对称侧吸气流量以降低吸力，以此使物体发生旋转，保证物体与旋转平台同时旋转；同时能够使用物体自身重力分量提供驱动力使物体返回平台中心，消除偏移，确保物体可以跟随驱动装置运动。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于旋转平台为XY旋转平台，XY旋转平台的结构为具有平台固定支架，平台固定支架12-1上设置有L型板12-2，L型板12-2上设置第一电机12-3，第一电机12-3的输出端通过第一法兰盘12-4与外框架12-5的一侧连接，外框架12-5相对的另一侧通过第一连接轴12-6和轴承12-7与平台固定支架12-1连接；外框架12-5还设置有电机安装板12-8，电机安装板12-8上设置有第二电机12-9，第二电机12-9的输出端通过联轴器12-10、第二连接轴12-11、轴承支座12-14和第二法兰盘12-12与中间框架12-13连接，中间框架12-13连接有吸浮平台1。
位置传感器2、压力传感器3安装在吸浮平台下层板上，其信号输出端口与输入转换模块连接，输入转换模块与数据采集模块连接，数据采集模块与控制模块连接。输入转换模块为信号调理电路，可将压力传感器输出的模拟电流电压信号传输给数据采集模块。数据采集模块为A/D转换电路，用于将位置传感器和压力传感器输出的模拟量信号转换为数字量信号。控制模块可以是工控机或单片机、可编程控制器。按照设定的控制算法，通过控制电机、电磁换向阀和比例流量阀实现倾角补偿和压力场的协调同步。
图8是本发明整体控制原理框图。驱动装置以加速度a运行，物体发生偏移，此时通过读取位置传感器的信号确定物体表面三个点的坐标信息，通过三点确定平面原理，可确定物体的位置数据，继而得到物体的位姿信息——物体在X、Y方向的移动量Δx，Δy和移动方向+X或+Y，则根据物体的移动方向确定旋转平台的旋转方向。由于物体需跟随装置同步移动，则两者加速度相同，且物体水平方向的驱动力仅由物体重力分量提供，据此可确定旋转平台在X、Y方向的旋转角度。
具体方法为：对于x轴，物体产生的重力分量应与造成物件加速度的力大小相等，根据斜面物体的斜受力分析，Gsinθx＝ma，可得x轴旋转倾角θx，进而根据倾角与位移增量之间的比例关系θy＝θyΔy/Δx，确定y轴旋转倾角θy，从而确定轴的旋转方向和旋转倾角，将方向和角度参数输入控制器驱动电机旋转，以驱动平台转动。
供给气体流经平台吸浮单元进入物体与平台之间的间隙，形成压力薄膜；平台两侧的吸浮单元与真空泵连接进行抽气形成吸力。气体在间隙内的压力分布可以通过纳维-斯托克斯方程和连续性方程联立求得：z方向纳维—斯托克斯方程：
式中，z为位置，uz为z方向流速，μ为空气粘度。
x方向纳维—斯托克斯方程：
式中，p为气膜压力，x和z分别为位置，ux为x方向流速，μ为空气粘度。
连续性方程：
式中，p为气膜压力，x和z分别为位置，ux为x方向流速，uz为z方向流速，t为时间。
由以上方程联立可得压力分布：
式中，ω0为多孔质表面气体流速。
为使物体与平台一起旋转，需在物体两侧施加满足条件的力矩M1、M2。其中M1＝F1*r1；M2＝F2*r2。式中F1、F2为物体受力大小，r1、r2为受力点到物体中心的距离，且r1＝r2＝r，为固定值。F1、F2的大小分别为：F1＝P1*A1；F2＝P2*A2。式中A1、A2为受力点处选取的面积元，P1、P2为面积元对应的压力，其大小通过由压力传感器实测值与压力分布公式拟合得到的物体表面压力分布曲线获得，其公式为：
将物体与吸浮平台之间的压力薄膜沿水平方向划分为n个网格，如图9所示。面积元A1、A2所对应的网格范围分别为第i至i+b，第j至j+b，其中b为面积元所对应的网格个数(0<b<n/2)，则面积元A1、A2对应的压力即为对应网格压力值之和，分别为：
取A1＝A2＝A，则有：F1＝P1*A；F2＝P2*A。由此可以获得物体的转矩公式：
式中I为物体的转动惯量，ω1为物体的角速度。
由于物体转速要略大于旋转平台转速才能保证两者转动相同角度时一起停止，且旋转平台旋转的角速度由电机提供，为ω，取系数b0(1<b0<1.5)，使ω1＝b0ω。物体处于初始状态时受力平衡，则F1＝F2＝F。物体产生偏移后，为使物体产生旋转，物体受力不平衡，取F1>F2，F1＝b1 F，F2＝b2 F，1<b1<1.5，0<b2<1，则转矩公式变为：
由此获得b1、b2之间的关系式：
通过确定b1、b2的值，则可获得面积元A1、A2对应的受力值F1、F2，从而确定面积元A1、A2对应的压力值P1、P2，然后根据压力分布公式可求出对应的流量值Q1、Q2。
具体控制过程如下：读取压力传感器的信息，获得物体表面测压点的数据传入控制器，结合压力分布公式拟合出物体表面压力分布曲线。根据压力分布曲线获得初始状态下物体两侧受力点压力值，从而得到受力点受力值F。将力F、电机转动角速度ω、系数b0、受力点到物体的中心距离r等相关参数反馈到控制器，根据b1、b2之间的关系式，确定b1、b2的值。将b1、b2的值反馈到控制器，通过公式F1＝b1 F、F2＝b2 F、F1＝P1*A、F2＝P2*A以及压力分布公式，即可求出满足条件对应的流量Q1、Q2。将流量值反馈到控制器，控制器控制换向阀、比例阀动作，从而改变流量大小实现压力场的控制，从而实现物体的旋转。
图10为本发明的控制程序流程图。程序开始，完成参数、状态初始化后，进入步骤2，由安装在平台上的位置传感器检测平台的位姿信息，通过压力传感器检测压力参数。进入步骤3，通过三点确定平面位置，计算物体的位置参数，由位置参数计算出平台的移动量和移动方向；将压力参数值结合压力分布模型，拟合出平台表面压力分布曲线。进入步骤4，由平台的位置参数确定电机的旋转方向和旋转角度；通过力矩公式等相关公式，计算出所需要的流量大小。进入步骤5，将得到的角度值和流量值传送至控制模块，分别控制电机驱动平台旋转，控制流量比例阀调节流量大小，以实现对平台的倾角补偿和压力场调节。最后判断物体与装置是否同步运行，不是则返回步骤2重复以上步骤，是则保持当前状态继续运行。
实施例3
一种吸浮式无接触输运装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤1、参数、状态初始化；
步骤2、由安装在平台上的位置传感器检测平台的位姿信息，通过压力传感器检测压力参数；
步骤3、通过三点确定平面位置，计算物体的位置参数，由位置参数计算出平台的移动量和移动方向；将压力参数值结合压力分布模型，拟合出平台表面压力分布曲线；
步骤4、由平台的位置参数确定电机的旋转方向和旋转角度；通过力矩公式等相关公式，计算出所需要的流量大小；
步骤5、将得到的角度值和流量值传送至控制模块，分别控制电机驱动平台旋转，控制流量比例阀调节流量大小，以实现对平台的倾角补偿和压力场调节；
步骤6、后判断物体与装置是否同步运行，不是则返回步骤2重复以上步骤；是则保持当前状态继续运行。
步骤4中确定电机的旋转方法和旋转角度具体方法为：对于x轴，物体产生的重力分量应与造成物件加速度的力大小相等，根据斜面物体的斜受力分析，Gsinθx＝ma，可得x轴旋转倾角θx，进而根据倾角与位移增量之间的比例关系θy＝θyΔy/Δx，确定y轴旋转倾角θy，从而确定轴的旋转方向和旋转倾角。
步骤4中计算所需要流量的具体方法为：读取压力传感器的信息，获得物体表面测压点的数据传入控制器，结合压力分布公式拟合出物体表面压力分布曲线。根据压力分布曲线获得初始状态下物体两侧受力点压力值，从而得到受力点受力值F。将力F、电机转动角速度ω、系数b0、受力点到物体的中心距离r等相关参数反馈到控制器，根据b1、b2之间的关系式，确定b1、b2的值。将b1、b2的值反馈到控制器，通过公式F1＝b1 F、F2＝b2 F、F1＝P1*A、F2＝P2*A以及压力分布公式，即可求出满足条件对应的流量Q1、Q2。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种吸浮式无接触输运装置,其特征在于:包括吸浮平台(1),所述吸浮平台(1)上设置有吸浮装置，所述吸浮装置连接有供气装置；所述输运装置还包括驱动装置，所述驱动装置连接有旋转平台；
所述吸浮平台(1)包括吸浮平台下层板(1-1)和吸浮平台上层板(1-2)，所述吸浮平台下层板(1-1)上设置有位置传感器(2)和压力传感器(3)，所述吸浮平台下层板(1-1)上还设置有吸浮装置；
所述吸浮装置包括一组吸浮单元气孔(4)，所述吸浮单元气孔的规律吹气和吸气控制压力场的变化；所述吸浮单元气孔为朝向物体(13)的一侧内嵌多孔介质(7)的气孔；
所述供气装置包括与所述吸浮单元气孔(4)连接的供气通道(8)，所述供气通道(8)上设置有换向阀(5)，所述供气通道(8)远离吸浮单元气孔的一端连接有真空泵和正压气源(6-2)，所述真空泵包括负压真空泵(6-1)和(6-3)，根据压力场变化需要选择使用真空泵(6-1)或(6-3)。
2.根据权利要求1所述的一种吸浮式无接触输运装置,其特征在于:所述吸浮单元气孔(4)按照九宫格排列，起始单元格为吸气单元格，所述吸气单元格连接有负压真空泵，所述吸气单元格行列间隔分布，余下单元格为吹气单元格，所述吹气单元格连接有正压气源；所述吸气单元格通过真空泵增减抽气气流流量。
3.根据权利要求1所述的一种吸浮式无接触输运装置，其特征在于：所述多孔介质(7)为烧结粉末金属、纤维、泡沫陶瓷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种吸浮式无接触输运装置，其特征在于：所述换向阀(5)为两位三通阀，换向阀(5)的出气口A与所述供气孔(4)连接，换向阀(5)的进气口B和进气口C分别通过比例阀(10)与负压真空泵(6-3)、(6-1)连接；常态位时，换向阀的出气口A与进气口B相通，由负压真空泵(6-3)进行抽气。
5.根据权利要求1所述的一种吸浮式无接触输运装置，其特征在于：所述旋转平台为并联平台(11),所述并联平台包括与驱动装置连接的连接板(11-1),所述连接板(11-1)上设置有可伸缩的连接臂(11-2),所述连接臂(11-2)上设置有并联板(11-3),所述并联板(11-3)与吸浮平台(1)连接。
6.根据权利要求1所述的一种吸浮式无接触输运装置，其特征在于：所述旋转平台为XY旋转平台(12)，所述XY旋转平台(12)包括与驱动装置连接的平台固定支架(12-1)，所述平台固定支架(12-1)的一侧连接有第一电机(12-3)，所述第一电机(12-3)的输出端与外框架(12-5)的一侧连接，所述外框架(12-5)相对的另一侧与平台固定支架(12-1)连接；所述外框架(12-5)还设置有第二电机(12-9)，所述第二电机(12-9)的输出端与中间框架(12-13)连接，所述中间框架(12-13)连接有吸浮平台(1)；所述外框架(12-5)和中间框架(12-13)分别由第一电机和第二电机驱动，在X轴和Y轴方向旋转，所述吸浮平台(1)跟随中间框架(12-13)旋转。
7.一种吸浮式无接触输运装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、参数、状态初始化；
步骤2、由安装在平台上的位置传感器检测平台的位姿信息，通过压力传感器检测压力参数；
步骤3、通过三点确定平面位置，计算物体的位置参数，由位置参数计算出平台的移动量和移动方向；将压力参数值结合压力分布模型，拟合出平台表面压力分布曲线；
步骤4、由平台的位置参数确定电机的旋转方向和旋转角度；通过力矩公式相关公式，计算出所需要的流量大小；
步骤5、将得到的角度值和流量值传送至控制模块，分别控制电机驱动平台旋转，控制流量比例阀调节流量大小，以实现对平台的倾角补偿和压力场调节；
步骤6、后判断物体与装置是否同步运行，不是则返回步骤2重复以上步骤，是则保持当前状态继续运行。
8.根据权利要求7所述的一种吸浮式无接触输运装置的控制方法，其特征在于：步骤4中确定电机的旋转方法和旋转角度具体方法为：对于x轴，物体产生的重力分量应与造成物件加速度的力大小相等，根据斜面物体的斜受力分析，Gsinθx＝ma，可得x轴旋转倾角θx，进而根据倾角与位移增量之间的比例关系θy＝θyΔy/Δx，确定y轴旋转倾角θy，从而确定轴的旋转方向和旋转倾角。
9.根据权利要求7所述的一种吸浮式无接触输运装置的控制方法，其特征在于：步骤4中计算所需要流量的具体方法为：读取压力传感器的信息，获得物体表面测压点的数据传入控制器，结合压力分布公式拟合出物体表面压力分布曲线。根据压力分布曲线获得初始状态下物体两侧受力点压力值，从而得到受力点受力值F。将力F、电机转动角速度ω、系数b0、受力点到物体的中心距离r等相关参数反馈到控制器，根据b1、b2之间的关系式，确定b1、b2的值。将b1、b2的值反馈到控制器，通过公式F1＝b1 F、F2＝b2 F、F1＝P1*A、F2＝P2*A以及压力分布公式，即可求出满足条件对应的流量Q1、Q2。
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