微操作机器人显微视觉系统若干问题

显微视觉系统是微操作机器人不可缺少的组成部分.近年来,随着显微技术的不断成熟,显微视觉系统的研究已经成为国内外在微操作领域的研究热点.本文着重介绍了微操作机器人显微视觉系统的研究意义,总结了现阶段国内外的研究现状,提出了显微视觉系统亟待解决的一些关键问题,并对这些关键问题的解决方案进行了探讨. 同时,对显微视觉系统的发展前景和方向进行了展望.     

基于微装配领域的微操作机器人系统研究

微装配已成为制造业遇到的新问题,制约着微机电行业的发展。文中对用于微装配领域的微操作机器人系统进行了系统的研究。提出了微操作机器人机构的选型准则,介绍了控制系统结构框图以及补偿方法、显微成像系统的结构,以及微夹持器设计中存在的若干问题。     

面向生物医学应用的微操作机器人技术发展态势

近年来,生物医学得到了迅猛发展,研究领域多涉及到微纳米操作.手动操作存在工作效率低,成功率低等缺陷.因此,由生物医学与微操作机器人结合而产生的生物微操作机器人已成为全世界范围内的研究热点.基于此,通过对当前国内外生物微操作机器人的研究现状、实际应用等方面进行分析,总结出生物微操作机器人在视觉伺服控制、驱动器、执行机构、微操作控制策略、几何标定、传感器融合等方面存在的不足,并提出改进意见,以期对该领域未来的创新设计以及发展研究提供一定的参考及指导作用.     

合作机器人微操作力提升系统的模糊控制研究

根据合作机器人提升系统的组成和工作原理，提出了适应操作者特性的模糊控制策略，建立了微操作力提升系统的数学模型，利用MATLAB软件的模糊控制工具箱设计了提升系统的模糊控制器，建立了提升系统的仿真模型，对模糊控制策略进行了仿真分析．仿真结果表明该控制策略是可行的，能够满足合作机器人微操作力提升系统的性能要求。该研究对微操作力提升系统的性能分析和改进具有实际的参考价值。     

并联微操作机器人技术及应用进展

微/纳米并联微操作机器人技术是综合微/纳米技术和并联机器人技术迅速发展而形成的新研究方向,涉及精密机械、机器人、计算机、自动控制、精密测量等多学科领域,广泛应用于生物医学领域中的细胞与基因操作、精细外科手术、微电子装配、微细加工、光纤对接等领域。通过对当前国内外并联微操作机器人的研究状况、产品化应用以及实际应用等方面的发展态势进行详细地回顾,总结微/纳米级并联微操作机器人这一研究方向在工作空间、运动解耦性、承载能力、理论分析、柔性铰链设计、实时标定与测量、新材料、驱动等方面存在的问题,并提出改进意见,以期对该领域未来的创新设计以及发展研究产生一定的推动作用。     

用于生物工程的微操作机器人系统的若干问题

本文简单介绍了用于生物工程的微操作机器人系统的物理结构,讨论了目前微操作机器人系统亟待解决的一些关键问题,总结了对构筑微操作机器人系统有指导意义的设计原则及相关理论。     

微操作机器人系统的研究开发

介绍了国家自然科学基金资助课题“微动并联机器人的研制”、“面向生物工程及显微手术的微操作机器人系统”的部分成果,讨论了微操作机器人系统亟待解决的一些问题,阐述了在构筑微操作机器人过程中应特别注意的一些关键技术理论。     

生物工程中的微操作机器人系统

对微操作在生物工程的作用作了简要叙述,着重介绍了当前国内外微操作机器人系统的发展状况。在广泛调研的基础上提出了比较理想并切实可行的面向生物工程的微操作机器人系统的物理结构。     

新闻动态

我国研制成功纳米微操作机器人原子力显微镜 中国人也有可能直接操作原子了——这不是梦想，一台能够在纳米尺度上操作的机器人系统样机由中国科学院沈阳自动化所研制成功，并于近日通过了由国家“863”自动化领域智能机器人专家组的验收。     

信息

我国研制成功可进入细胞内的纳米微操作机器人1台能够在纳米尺度上操作的机器人系统样机近日由中科院沈阳自动化所研制成功,并通过了国家“863”自动化领域智能机器人专家组的验收。这种纳米微操作机器人可广泛应用于纳米科学实验研究、生物工程与医学实验研究、微纳米科研教学等领域。使用纳米微操作机器人可完成对细胞染色体的切割操作;可以利用它操作纳米微粒,装配纳米级的电子器件,甚至画出纳米电路。未来利用纳米电路制成的电脑和家用电器,可以“想要它有多小,就能做多小”,直至可以进入细胞内部。太阳帆首次重要试验取得成功美宇航局…     

微操作手自由度的选择

分析了显微操作的动作方式，讨论了微操作手的运动特点，按照位置和姿态的耦合及解耦两种情况，研究了微操作手自由度确定的理论依据。结论表明三维平动并联机构更适于显微操作。     

一种基于图像拼接技术的微操作系统

针对微操作系统中显微镜视野与分辨率之间的矛盾,将图像拼接技术应用于微操作系统中,对适用于微操作系统的图像拼接     

生物制造--制造技术和生命科学的完美组合

介绍了生物制造产生的背景、概念、热点技术、研究现状及其发展趋势。生物制造工程是将生命科学、材料科学以及生物技术融八到制造学科中，是制造技术和生命科学交叉产生的一门新兴学科。它通过运用现代制造科学和生命科学的原理和方法，实现人体器官的人工制造，用来对人体失去功能的器官进行替换或者修复。     

微操作避障和定位控制研究

介绍了目前微操作的应用状况和存在的问题,提出了多种微操作定位控制方法,根据卷包裹法和曲线跟踪技术设计了避障和定位控制算法,能检测视场中的障碍物,并计算避障路径,控制末端微执行器稳定、连续地自动避障和定位。最后通过避障和定位的试验和精度分析证明了算法的可行性。     

一种基于操纵杆控制微操作系统三维运动的方法

介绍了一种操作杆控制微操作系统的三维运动的新方法,其利用一种通用的操纵杆,基于windows环境下,通过对微操作系统的步进电机部分进行细分控制和操纵杆特性参数的设定,利用立体视觉成像系统,实现微操作系统的三维运动精密控制,操作台行程50mm,控制精度可达0.3μm.     

可用于克隆技术的微操作系统构成原理的研究

介绍了用于克隆技术的微操作系统的构成原理,克隆技术是当今生物工程中最热门的技术,原有的微注射设备存在着夹持手段单一,平面图像瞄准不够准确等缺点。本文介绍的微操作系统采用微机械技术,利用微夹钳来夹持工作物,感知夹力大小和工作物表面软硬程度;利用立体成像技术来代替平面成像,使操作更直观,瞄准更准确。文中详细介绍了系统的构成,各单元的配合及现有相关技术的发展背景,指出了这种系统的可行性。     

面向MEMS构件在线检测和三维外型测量的立体视觉系统

开发了可用于MEMS微制造和微装配过程的一种面向MEMS构件的在线监测和三维外型测量的视觉系统。介绍了该系统的设计、结构、工作原理及实现，并讨论了立体视觉模块的一些关键技术。参考微操作系统的原理，将立体视觉技术引入MEMS构件的检测，实现了由体视显微镜和一个CCD摄像机构建光学系统的三维外型视觉测量系统。实验结果表明，该系统是一种有效的三维检测解决方案。加以少量结构改进，该系统可以用于微制造和微操作过程中对MEMS构件的在线监测和三维外型的视觉测量。     

SLM彩色显微图像的亚像素边缘检测方法

微操作技术的迅速崛起迫切要求显微图像处理技术的发展。在HSI彩色模型的基础上,根据SLM视觉系统的彩色显微图像特点,基于小波变换提出了一种适用于SLM彩色显微图像的边缘检测方法。根据三次样条拟合曲线的一阶导数零点,获取精确的亚像素边缘。试验证明,该方法适用于各放大倍率下的SLM彩色显微图像,能较好地滤除噪声,检测出完整的亚像素边缘。给出了利用该算法处理噪声仿真图像和真实SLM彩色显微图像的试验结果。     

表面等离子体子共振传感器Ⅲ：应用和进展

讨论了表面等离子体子共振（SPR）传感器实际应用的理论依据;评述了SPR传感器技术的应用现状,特别是在生物科学和生命科学领域中的应用;介绍了提高SPR传感器灵敏度的一些新进展。     

基于漩流的细胞姿态控制方法

细胞姿态调整是生物工程显微操作中一项非常重要的工作。提出通过两微管喷射流体产生漩流,漩流带动细胞转动,进行非接触式的细胞姿态控制的方法。改变微管之间的相对位置、喷射速度和微管内径等参数,可以控制微管之间产生的漩流强度、尺寸,以适应不同尺寸、形状的细胞以及培养溶液的变化,使显微操作更为方便。建立显微操作环境下微流场漩流中细胞运动模型,模拟微观尺度下利用微流体产生漩流和细胞在漩流中的运动,仿真分析微管相对位置、喷射速度等参数对漩流及细胞运动特性的影响。通过试验进一步研究微流场中漩流的产生以及不同形状漩流作用下细胞的运动特性,得到与数值计算结果相一致的结论。