納米操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析及驅(qū)動(dòng)裝置研究.pdf

1、納米技術(shù)的突破性發(fā)展激發(fā)了人們將其工業(yè)化的愿望，只有通過(guò)納米制造技術(shù)才能物化納米科學(xué)技術(shù)并將其應(yīng)用于人們的日常生活。由于納米尺度制造的難度和受到的限制，有必要對(duì)納米制造基礎(chǔ)領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)研究，因此，納米操作機(jī)逐漸成為一個(gè)新興領(lǐng)域。基于SEM（scanning electron microscope）的納米操作機(jī)是指以SEM為本體并將納米尺度物體作為操作對(duì)象的精密操作系統(tǒng)。SEM具有腔室空間大、實(shí)時(shí)圖像反饋等特點(diǎn)，基于SEM的納米操作機(jī)器人

2、近年來(lái)獲得了廣泛的研究，并逐漸成為人類探索微觀世界的重要工具之一。由于納米操作對(duì)象的尺度特征微小，本身的尺寸和體積也提出了更高要求。具有納米級(jí)定位精度、毫米級(jí)運(yùn)動(dòng)行程、體積較小的跨尺度納米定位技術(shù)己經(jīng)成為納米尺度操作必須解決的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)，微驅(qū)動(dòng)跨尺度精密運(yùn)動(dòng)的生成與實(shí)現(xiàn)方法研究具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。為了更進(jìn)一步探究納米操作的微驅(qū)動(dòng)技術(shù)和微納定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確的納米操作，本論文針對(duì)納米操作機(jī)與SEM集成的相關(guān)技術(shù)以及納米操作機(jī)的

3、驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文首先綜述納米操作系統(tǒng)的背景和研究現(xiàn)狀；其次，分析已有的掃描電鏡的工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)，之后對(duì)納米操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，包括對(duì)一般的連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理論推導(dǎo)，得出操作機(jī)臂末端的最終空間位置坐標(biāo)，然后求解逆過(guò)程。之后簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)本論文三自由度的運(yùn)動(dòng)模型。然后，利用Solidworks完成納米操作機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體建模，設(shè)計(jì)粘滑驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，真空法蘭的裝配結(jié)構(gòu)以及納米操作機(jī)的結(jié)構(gòu)。以操