微构件的二维平移遥操纵方法技术

本发明专利技术提出了一种微构件的二维平移遥操纵方法，它是基于超声辐射力，以超声换能器为动力源，将设定的微构件的运动路径分解为若干沿二维坐标的位移，通过二维平面曲线的插补算法计算出每一步的步进量值（△ｘ，△ｙ），以特定公式计算换能器波束的相位改变值，改变波束的相位，使微构件发生平移；如此反复多次，从而令微构件按设定的路径完成平移。本发明专利技术的方法可以不受微构件的形状和光学特性的限制，通过非接触的方式实现其二维平移，经过实验，可控制的操纵范围大于５ｍｍ＊５ｍｍ，操纵精度小于０．５μｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微系统领域，更具体地，涉及对微米至纳米尺度下微构件的遥操纵技术。
技术介绍
微系统技术(Micro-System Technology)作为在微观领域认识和改造客观世界的一种技术，特别是随着从单元器件生产向集成的混合系统发展，微构件的操纵和装配技术更体现出其重要性和迫切性。因此，探索新的理论和机理来发展这种技术是微系统
内一个基础性的关键研究课题。目前，微构件操纵技术的机理主要包括第一类是将宏观装配中的操纵技术延伸到微观领域应用，如微型镊子，微吸管等。此类技术与宏观领域的镊子和吸管具有相同的原理，仅是尺寸微型化、动作更加精确；由于宏观领域的成功经验和人类惯于类推的思维模式，这方面的研究开展较早，并已取得一些实用化成果。第二类是采用力的尺寸效应发展新型的微构件操纵技术。如采用液体粘附力、静电力等作操纵力。由于尺寸效应，微观领域表面力相对体力成为主导作用力，目前这些操纵力的可控性还处于研究阶段。这两类都是接触型操纵技术，由于微操纵过程的空间尺寸限制，以及微构件和操纵机构之间存在微观粘附现象，再加上这些力的可控性还远未得到解决，造成仅对微构件在抓取后如何释放就已成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
微构件的二维平移遥操纵方法，以超声换能器为动力源，其特征在于：超声换能器为三个，呈等边三角形排列，任意两个超声换能器之间的距离为５０－２００ｍｍ，每个超声换能器的辐射波宽度为１０－４０ｍｍ，三束超声波的辐射宽度所构成的区域为微构件的移动区域；声波频率在１．５－２．０Ｋｈｚ，且三束超声波的频率相同；将设定的微构件的运动路径分解为若干沿二维坐标的位移，通过二维平面曲线的插补算法计算出每一步的步进量值（△ｘ，△ｙ），用下式Ⅳ计算任意两个换能器波束的相位改变值，改变任意两个波束的相位，使微构件发生平移；如此反复多次，从而令微构件按设定的路径完成平移。＊＊＊式Ⅳ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范宗尉，杨克己，傅建中，陈子辰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]