基于電熱效應(yīng)的新型五自由度微操作器的研究.pdf

1、操作微小物體已經(jīng)成為諸多領(lǐng)域富有挑戰(zhàn)性的課題。而作為操作、制造、裝配和檢測微小物體和生物標(biāo)本的最基本操作手段—微操作器受到了很多關(guān)注，關(guān)于這方面的研究已經(jīng)成為一個世界性的熱點。 本文研究了一種五自由度微操作器，該操作器主要包括兩個部分：基于電熱效應(yīng)的冰凍鑷子(冰鑷)和一個高精度的五自由度微操作臂。其中，冰鑷作為微操作器可以實現(xiàn)對微小物體的操作；五自由度微操作臂可以實現(xiàn)冰鑷與微小物體的位姿調(diào)整。該微操作器具有以下優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、易

2、于制造、低成本、操作簡單、響應(yīng)速度快、操作微小物體時可忽略物體的形狀，質(zhì)量等。 論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 首先，從電熱學(xué)角度研究了一種基于電熱效應(yīng)的冰凍鑷子，該鑷子主要由半導(dǎo)體制冷器、末端執(zhí)行器、散熱裝置組成。論文對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，對電熱效應(yīng)和半導(dǎo)體制冷器制冷原理進(jìn)行了介紹。 其次，設(shè)計了五自由度(包括三個平移自由度和兩個相互垂直的轉(zhuǎn)動自由度)高精度微操作臂，重點介紹了兩轉(zhuǎn)動自由度的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計及驅(qū)