三維超聲輻射力場(chǎng)合成及其微操縱應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究.pdf

1、為滿足微機(jī)電系統(tǒng)對(duì)微構(gòu)件操縱技術(shù)的強(qiáng)烈需求，本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《基于三維可控超聲輻射力場(chǎng)的微構(gòu)件遙操縱的研究》(50375144)和國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)《基于超聲輻射力的微納構(gòu)件三維遙操縱關(guān)鍵技術(shù)研究》(2006AA042330)，在對(duì)平面活塞換能器所產(chǎn)生的超聲輻射力及其合成場(chǎng)進(jìn)行分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種基于超聲輻射力的微納構(gòu)件三維遙操縱技術(shù)，并以ARM為中心測(cè)控單元，F(xiàn)PGA為接口模塊，結(jié)合機(jī)器微視覺(jué)及圖

2、像處理單元，開(kāi)發(fā)了一套基于三維超聲輻射力場(chǎng)合成及其微操縱實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了本文所提出技術(shù)的可行性和有效性。具體工作在于： 第一章，綜合論述了開(kāi)展微操縱應(yīng)用研究的重要意義，對(duì)微操縱技術(shù)及其系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)進(jìn)行了系統(tǒng)地概括，指明了基于超聲輻射力微操縱應(yīng)用的可行性和優(yōu)越性，提出了本論文的研究?jī)?nèi)容及各章節(jié)的安排。 第二章，在簡(jiǎn)要介紹聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和詳細(xì)分析單個(gè)平面活塞換能器聲場(chǎng)分布及其聲場(chǎng)和輻射力關(guān)系的基礎(chǔ)上，利用

3、聲波合成原理，建立了按不同空間位置放置的兩個(gè)及多個(gè)平面活塞換能器合成聲場(chǎng)及輻射力勢(shì)分布理論和技術(shù)基礎(chǔ)，并通過(guò)MATLAB仿真分析了利用超聲輻射力實(shí)現(xiàn)三維微操縱的可行性和有效性。 第三章，在提出基于三維超聲輻射力場(chǎng)合成及微操縱應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體方案的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了各功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并結(jié)合機(jī)器微視覺(jué)及圖像處理單元，開(kāi)發(fā)了一套基于三維超聲輻射力場(chǎng)合成及微操縱應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 第四章，應(yīng)用本文所開(kāi)發(fā)的基于三維超聲輻射力場(chǎng)