[发明专利]一种基于探针和压电辅助的微操作装置及控制方法在审
| 申请号： | 201710151808.3 | 申请日： | 2017-03-14 |
| 公开（公告）号： | CN106826757A | 公开（公告）日： | 2017-06-13 |
| 发明（设计）人： | 刘国华;卓金尧;李金鑫;李涛;孙宝佳;邓钊钊 | 申请（专利权）人： | 天津工业大学 |
| 主分类号： | B25J7/00 | 分类号： | B25J7/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 300387 天津市*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 探针 压电 辅助 操作 装置 控制 方法 | ||
1.一种基于探针和压电辅助的微操作装置，其特征在于：包括纳米操纵钨探针，钨探针夹持器，基底压电陶瓷振动平台；在精密步进电机控制下钨探针夹持器实现探针空间三维运动；压电陶瓷振动平台由驱动电源控制。
2.根据权利要求1所述的基于探针和压电辅助的微操作装置，其特征在于：所述探针为单根钨针，其长度为3cm-4cm，钨针针尖半径尺寸为0.5um，锥角为13°。
3.根据权利要求1所述的基于探针和压电辅助的微操作装置，其特征在于：精密步进电机为3个，单步移动的步长小于0.3um。
4.根据权利要求1所述的基于探针和压电辅助的微操作装置，其特征在于：所述钨探针夹持器型号为‘AP250探针针尖夹持器Probe Tip Holder’。
5.根据权利要求1所述的基于探针和压电辅助的微操作装置，其特征在于：所述基底压电陶瓷振动平台振幅大于100um。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的基于探针和压电辅助的微操作装置控制方法，其特征包括以下步骤：
(1)控制探针的移动速度来获取拾取时所需微量液体；
(2)控制探针末端微液毛细力影响参数来实现微对象的拾取过程；
(3)选择合适的压电驱动信号驱动基底压电陶瓷，利用压电陶瓷振动时与微对象之间产生的微观摩擦力克服探针的毛细力，实现微对象释放。
7.根据权利要求6所述的一种基于探针和压电辅助的微对象转移操作方法，其特征在于：所述步骤(1)中的微液获取，包括：接近微液，接触微液，获取微液，完成获取。
8.根据权利要求6所述的一种基于探针和压电辅助的微对象转移操作方法，其特征在于：所述步骤(2)中的拾取毛细力影响因素包括：液体介质，液体体积，接触角，液桥高度，微对象特征尺寸等。
9.根据权利要求6所述的一种基于探针和压电辅助的微对象转移操作方法，其特征在于：所述步骤(3)中的微观摩擦力，公式为：Ff＝F0+Fsln(v/v0)。
10.根据权利要求6所述的一种基于探针和压电辅助的微对象转移操作方法，其特征在于：所述步骤(3)中的驱动信号参数，包括：振动频率，振动幅值。
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