直线编码器（又称光栅尺）属于光学编码器的一种类型,码道上的光栅位标是其进行直线位移测量的基础。光学编码器已普遍应用于高端数控机床、精密测量仪器和高精度运动平台等领域,对我国经济发展和科技进步具有重要意义。目前,光学编码器码道上的光栅由不同种光栅制造技术进行制造,常见的光栅制造技术有机械刻划、全息光刻、X射线与电子束光刻、极紫外光刻等。由于上述技术具有成本昂贵、工艺复杂、成品率低、成型速度慢等缺陷,导致其未必能满足未来光栅制造的持续发展要求。随着国外光栅制造技术的快速发展与先进读码技术的进步且其生产的高精度纳米光栅尺已对我国严格禁运,这将对我国微纳测控产业链将造成巨大安全威胁。因此,我国产业有必要对光栅的制造工艺与编码器编解码的方式另辟蹊径,探索新型工艺对光栅尺码道图案制造的可行性。目前,通过增材制造方式中的近场直写制造技术可以实现自定义微纳级别码道图案的精确沉积打印。另外,量子点作为一种新型纳米显示材料,其自身具有的发光特性为码道图案的设计提供了新的思路。据此,本文将两者进行结合,提出一款基于增材制造方式结合量子点进行特殊码道图案打印的新型线性编码器（本文称作量子点编码器）。主要的研究内容如下:（1）完成一款适用于电流体动力加工装置的设计,通过改变Z轴上的模块满足电流体动力近场直写与电流体动力喷印的工艺需求。配备不同的外部信号模块实现工艺的正常进行。同时,通过COMSOL Multiphysics仿真软件与高速运动相机实时监控保障上述装置在实际工艺中的可行性。（2）探索量子点编码器码道图案制造的最佳工艺参数。首先,通过与现有有机物材料进行对比,制备出适用于近场直写的新型量子点打印墨水;接着,对码道图案进行分析与设计;随后,通过单因素打印实验探索出量子点打印墨水的最佳工艺参数;最后,完成码道图案的发光性能与尺寸一致性评估,确定码道能用作位移测量。（3）构建一套适用于量子点编码器的图像采集系统与提出一种基于图像处理的编解码位移方法。图像采集系统有利于避免传统光栅尺光源对光栅基体带来的热形变误差。同时,提出两种关于码道图案轮廓高精度拟合的关键方法,分别用于位移值测量精度的比较,最终测试出量子点编码器的最佳测量精度。（4）设计并开发一款适用于量子点编码器位移测量的人机交互界面,从界面上可直观导出实时运动位移值。随后,在图像采集系统上进行精度测量实验与实验数据分析得到量子点编码器的最佳测量精度,证明量子点编码器的设计与应用具有一定的可行性。最后通过总结经验,提出有利于提高量子点编码器精度的方法并对其未来发展进行展望。