【技术实现步骤摘要】
六自由度双指并联微/纳操作装置及其操作方法
本专利技术涉及一种六自由度双指并联微/纳操作装置及其操作方法,具体地说是应用直线超声电机驱动两个并联操作指实现六自由度运动的操作装置,其可应用于生物细胞等微米级物体分离、夹取和翻转等操作,属于微/纳制造科学与
、生物工程
技术介绍
随着生物工程、医疗等科学技术的快速发展,人类探索微观世界脚步不断加快。微/纳操作系统是用于对微观颗粒进行操作的宏观机电系统。通过施加力实现对微米/纳米尺寸结构和器件的推/拉、抓取/释放、定位、定向操作。主要应用在微/纳结构与器件的操作、封装和装配,细胞、基因、蛋白质等生物颗粒的操作。因此微/纳操作系统的研究在微/纳制造科学与
、生物制造与仿生制造科学领域有重要的应用价值和学术价值。现有的微/纳操作装置多用压电材料直接驱动,作动范围有限,操作空间范围小,不能满足跨尺度的操作需求。
技术实现思路
本专利技术提出了一种六自由度双指并联微/纳操作装置及其操作方法,具体地说是应用直线超声电机驱动两个并联操作指实现六自由度运动的操作装置,其操作位移分辨率可达纳米级,可应用于生物细胞等微米级物体分离、夹取和翻转等操作,并能实现对微米至毫米级尺寸物体的跨尺度操作。本专利技术是通过以下技术实现的:一种六自由度双指并联微/纳操作装置,其特征在于:包括基体、安装于基体上的n个大圆环驱动直线超声电机、n个小圆板驱动直线超声电机,还包括大圆环、小圆板;所有大圆环驱动直线超声电机和所有小圆板驱动直线超声电机的动子运动方向相互平行;大圆环驱动直线超声电机和小圆板驱动直线超声电机间隔布置、绕基体的轴 ...
【技术保护点】
一种六自由度双指并联微/纳操作装置,其特征在于:包括基体(5)、安装于基体上的n个大圆环驱动直线超声电机(3)、n个小圆板驱动直线超声电机(4),还包括大圆环(6)、小圆板(7);所有大圆环驱动直线超声电机(3)和所有小圆板驱动直线超声电机(4)的动子运动方向相互平行;大圆环驱动直线超声电机(3)和小圆板驱动直线超声电机(4)间隔布置、绕基体(5)的轴线一周平均分布;且所有大圆环驱动直线超声电机(3)距离基体(5)轴线距离相等为D,所有小圆板驱动直线超声电机(4)距离基体(5)轴线距离相等为d,且D大于d; 所述小圆板(7)和大圆环(6)中心位于基体(5)的轴线上;n个大圆环驱动直线超声电机(3)的动子的末端通过直圆柔性球铰(1)与大圆环(6)相连,n个小圆板驱动直线超声电机(4)的动子的末端通过直圆柔性球铰(1)与小圆板(7)相连;直圆柔性球铰(1)的中心轴与动子运动方向平行;上述小圆板(7)固定有中心指(9),中心指的末端安装有小圆板末端指针(10);大圆环(6)上固定有偏心指(8),偏心指的末端安装有大圆环末端指针(11);上述中心指(9)、小圆板末端指针(10)与基体(5)轴线 ...
【技术特征摘要】
1.一种六自由度双指并联微/纳操作装置,其特征在于:包括基体(5)、安装于基体上的n个大圆环驱动直线超声电机(3)、n个小圆板驱动直线超声电机(4),还包括大圆环(6)、小圆板(7);所有大圆环驱动直线超声电机(3)和所有小圆板驱动直线超声电机(4)的动子运动方向相互平行;大圆环驱动直线超声电机(3)和小圆板驱动直线超声电机(4)间隔布置、绕基体(5)的轴线一周平均分布;且所有大圆环驱动直线超声电机(3)距离基体(5)轴线距离相等为D,所有小圆板驱动直线超声电机(4)距离基体(5)轴线距离相等为d,且D大于d;所述小圆板(7)和大圆环(6)中心位于基体(5)的轴线上;n个大圆环驱动直线超声电机(3)的动子的末端通过直圆柔性球铰(1)与大圆环(6)相连,n个小圆板驱动直线超声电机(4)的动子的末端通过直圆柔性球铰(1)与小圆板(7)相连;直圆柔性球铰(1)的中心轴与动子运动方向平行;上述小圆板(7)固定有中心指(9),中心指的末端安装有小圆板末端指针(10);大圆环(6)上固定有偏心指(8),偏心指的末端安装有大圆环末端指针(11);上述中心指(9)、小圆板末端指针(10)与基体(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚志远,代士超,周利锋,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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