微操作機(jī)器人精確微動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)的研究與開發(fā).pdf

1、平臺(tái)系統(tǒng)是整套應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上對(duì)細(xì)胞切割系統(tǒng)中的一部分，使其承載操作臂精密微動(dòng)?；谝曈X的多自由度微操作平臺(tái)控制系統(tǒng)是一種圖像處理與計(jì)算機(jī)控制相結(jié)合的一種微操作平臺(tái)，達(dá)到在計(jì)算機(jī)屏幕中，僅僅通過用鼠標(biāo)鍵點(diǎn)擊一下目標(biāo)點(diǎn)，操作平臺(tái)上的執(zhí)行器便會(huì)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。由此可以省去很多用手工不斷地調(diào)整平臺(tái)所帶來的麻煩，提高了成功率和效率，并減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。微動(dòng)控制平臺(tái)系統(tǒng)牽扯的知識(shí)面比較廣，內(nèi)容覆蓋機(jī)械設(shè)計(jì)，通信，控制，圖像處理等領(lǐng)域。 現(xiàn)代醫(yī)療和生

2、物工程領(lǐng)域中有越來越多的工作需要對(duì)細(xì)胞及活性微組織等操作對(duì)象實(shí)施各種形式的細(xì)微操作。開發(fā)面向細(xì)胞及微組織的自動(dòng)化高精度微操作機(jī)器人系統(tǒng)，符合生物工程的發(fā)展需要，對(duì)國內(nèi)現(xiàn)代醫(yī)療和生物工程的發(fā)展具有重要意義。 本文研究的內(nèi)容是國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“微超聲振動(dòng)切剖機(jī)器人系統(tǒng)研制及微切剖實(shí)驗(yàn)研究”的一部分。設(shè)計(jì)一套微超聲振動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)用于細(xì)胞切割。超聲振動(dòng)單元安裝在并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)平臺(tái)上，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器控制操作針做高頻振動(dòng)，直到刺破細(xì)胞的

3、壁膜，減少穿刺過程中細(xì)胞的變形，從而減小對(duì)細(xì)胞的損傷。該系統(tǒng)用于牛卵細(xì)胞微切割試驗(yàn)，取得很好的效果。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對(duì)于微操作機(jī)器人系統(tǒng)中的載物臺(tái)控制技術(shù)作了詳細(xì)探討和深入的研究，對(duì)顯微控制的研究有一定的實(shí)用參考價(jià)值。 將超聲振動(dòng)與微動(dòng)機(jī)器人相結(jié)合，我們開發(fā)了一套細(xì)胞微切剖機(jī)器人系統(tǒng)。本文研究精密微動(dòng)平臺(tái)的內(nèi)容是微超聲振動(dòng)切剖機(jī)器人系統(tǒng)的一部分，從硬件設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制、精度分析三個(gè)方向研究了微操作機(jī)器人系統(tǒng)中的精密微動(dòng)平臺(tái)的控