随机微透镜阵列元件因其优良的匀光能力而在国防武器、生物光学、虚拟现实等前沿科学领域应用广泛。但是，由于随机微透镜阵列元件特征单元尺度为微米级，且单元排列方式随机复杂，传统的慢刀伺服加工技术无法完成其加工。本项目提出了一种面向随机微透镜阵列加工的法应力电磁驱动三轴快速刀具伺服（FTS）装置，结合所设计的高速精密运动控制器，利用所规划的车削、刨削加工工艺路径，实现随机微透镜阵列的高效、高精加工。

本项目主要研究内容与目标分为三部分：法应力电磁驱动三轴FTS装置的设计、耦合动力学建模与参数优化设计；面向三轴FTS装置的高带宽抗扰控制器、周期扰动观测器、改进型重复控制器设计；基于三轴FTS装置的微透镜阵列车削、刨削刀路轨迹优化设计。本项目利用设计得到的法应力电磁驱动三轴FTS系统与车床进行集成，控制FTS各轴与车床轴完成联动，依照给定的刀路切削轨迹完成随机微透镜阵列的高效、高精加工。

本项目提出了一套具有创新性设计概念的法应力电磁驱动三轴FTS系统，实现了系统高频响、低耦合、强抗扰的设计目标；利用所提出的高速精密运动控制器控制装置各轴与车床联动，依照所提出的车削、刨削优化刀路轨迹实现了随机微透镜阵列模具的高效、高精加工。项目目前已申请一项国家发明专利，并有两篇学术论文撰写中；项目成功通过霖鼎光学（上海）有限公司的企业验收测试，在超精密制造领域具有广阔的应用前景与极佳的市场价值。