基于液體介質(zhì)粘著作用控制的微操作方法和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)的宏觀對(duì)象的操作來(lái)說(shuō)，在微小尺度下，由于尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，微對(duì)象之間的粘著作用力對(duì)操作的影響顯著增強(qiáng)，各種粘著作用開(kāi)始取代重力占據(jù)主導(dǎo)地位，通過(guò)克服粘著作用對(duì)微對(duì)象進(jìn)行操作存在一定的困難。針對(duì)目前普遍應(yīng)用的亞毫米尺度微對(duì)象操作，本文提出了一種基于液體介質(zhì)粘著作用控制的微對(duì)象操作方法，利用液體介質(zhì)對(duì)微對(duì)象產(chǎn)生的粘著作用力控制微操作過(guò)程，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單易控的微尺度對(duì)象操作工具，有效地實(shí)現(xiàn)了亞毫米尺度對(duì)象的拾取及釋放操作

2、。
　　本文從存在液體介質(zhì)時(shí)微對(duì)象之間的粘著機(jī)理出發(fā)，分析了液體介質(zhì)下微對(duì)象之間的粘著作用以及典型的粘著作用力模型。在此基礎(chǔ)上建立了新的粘著作用力模型，對(duì)模型進(jìn)行了仿真分析，獲得了相關(guān)參數(shù)對(duì)模型的影響規(guī)律。
　　在建立了存在液體介質(zhì)時(shí)微對(duì)象之間的粘著作用力模型的基礎(chǔ)上，提出了基于液體介質(zhì)粘著作用控制的微操作方法，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)拾取與釋放操作的轉(zhuǎn)換，改變微操作工具與微對(duì)象之間液體介質(zhì)接觸形成的粘著作用力大小，從而實(shí)

3、現(xiàn)微對(duì)象的成功拾取和釋放。對(duì)該微操作方案的典型配置及其匹配關(guān)系進(jìn)行了分析，提出了方案的可行性條件。
　　建立了基于液體介質(zhì)粘著作用控制的微操作實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)理論模型及操作方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，針對(duì)操作方案的配置參數(shù)開(kāi)展了系列對(duì)比實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)微操作中的釋放操作進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，確立了相關(guān)參數(shù)對(duì)微對(duì)象操作的影響規(guī)律，最后對(duì)操作方法的釋放精度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該操作方法能有效地完成亞毫米尺度微對(duì)象的拾取、轉(zhuǎn)移及釋放操作，并具有較好