微操作机器人精确微动移动平台的研究与开发

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平台系统是整套应用于医学上对细胞切割系统中的一部分,使其承载操作臂精密微动。基于视觉的多自由度微操作平台控制系统是一种图像处理与计算机控制相结合的一种微操作平台,达到在计算机屏幕中,仅仅通过用鼠标键点击一下目标点,操作平台上的执行器便会到达目标点。由此可以省去很多用手工不断地调整平台所带来的麻烦,提高了成功率和效率,并减轻了劳动强度。微动控制平台系统牵扯的知识面比较广,内容覆盖机械设计,通信,控制,图像处理等领域。 现代医疗和生物工程领域中有越来越多的工作需要对细胞及活性微组织等操作对象实施各种形式的细微操作。开发面向细胞及微组织的自动化高精度微操作机器人系统,符合生物工程的发展需要,对国内现代医疗和生物工程的发展具有重要意义。 本文研究的内容是国家自然科学基金项目“微超声振动切剖机器人系统研制及微切剖实验研究”的一部分。设计一套微超声振动机器人系统用于细胞切割。超声振动单元安装在并联机器人的动平台上,压电陶瓷驱动器控制操作针做高频振动,直到刺破细胞的壁膜,减少穿刺过程中细胞的变形,从而减小对细胞的损伤。该系统用于牛卵细胞微切割试验,取得很好的效果。本文从实际应用出发,对于微操作机器人系统中的载物台控制技术作了详细探讨和深入的研究,对显微控制的研究有一定的实用参考价值。 将超声振动与微动机器人相结合,我们开发了一套细胞微切剖机器人系统。本文研究精密微动平台的内容是微超声振动切剖机器人系统的一部分,从硬件设计、运动控制、精度分析三个方向研究了微操作机器人系统中的精密微动平台的控制技术。
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