基于液體介質粘著作用控制的微操作方法和實驗研究.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的宏觀對象的操作來說，在微小尺度下，由于尺寸效應和表面效應，微對象之間的粘著作用力對操作的影響顯著增強，各種粘著作用開始取代重力占據(jù)主導地位，通過克服粘著作用對微對象進行操作存在一定的困難。針對目前普遍應用的亞毫米尺度微對象操作，本文提出了一種基于液體介質粘著作用控制的微對象操作方法，利用液體介質對微對象產(chǎn)生的粘著作用力控制微操作過程，在此基礎上設計了一種簡單易控的微尺度對象操作工具，有效地實現(xiàn)了亞毫米尺度對象的拾取及釋放操作

2、。
　　本文從存在液體介質時微對象之間的粘著機理出發(fā)，分析了液體介質下微對象之間的粘著作用以及典型的粘著作用力模型。在此基礎上建立了新的粘著作用力模型，對模型進行了仿真分析，獲得了相關參數(shù)對模型的影響規(guī)律。
　　在建立了存在液體介質時微對象之間的粘著作用力模型的基礎上，提出了基于液體介質粘著作用控制的微操作方法，利用機械結構的運動控制實現(xiàn)拾取與釋放操作的轉換，改變微操作工具與微對象之間液體介質接觸形成的粘著作用力大小，從而實

3、現(xiàn)微對象的成功拾取和釋放。對該微操作方案的典型配置及其匹配關系進行了分析，提出了方案的可行性條件。
　　建立了基于液體介質粘著作用控制的微操作實驗系統(tǒng)，對理論模型及操作方法進行了實驗驗證，針對操作方案的配置參數(shù)開展了系列對比實驗，重點對微操作中的釋放操作進行了實驗分析，確立了相關參數(shù)對微對象操作的影響規(guī)律，最后對操作方法的釋放精度進行了實驗研究。實驗結果表明，該操作方法能有效地完成亞毫米尺度微對象的拾取、轉移及釋放操作，并具有較好