| 面向柔软样品的AFM纳米操作可视化系统 |
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| 引用本文： | 王超,武毅男,方勇纯,樊志,刘存桓.面向柔软样品的AFM纳米操作可视化系统[J].机器人,2021,43(3):331-339. |
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| 作者姓名： | 王超 武毅男 方勇纯 樊志 刘存桓 |
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| 作者单位： | 南开大学人工智能学院机器人与信息自动化研究所,天津 300350;天津市智能机器人技术重点实验室,天津 300350 |
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| 摘 要： | 在对细胞、生物大分子等柔软样品进行纳米操作时,原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)面临缺乏实时视觉反馈的问题.为此,搭建了一套面向柔软样品的AFM纳米操作可视化系统.具体而言,首先建立了AFM形貌图像坐标系到虚拟场景坐标系之间的映射关系,从而得到虚拟场景中样品的顶点信息,进而通过3维图形引擎渲染样品的虚拟形貌.在此基础上,提出了一种基于接触力学理论的样品形变估计和仿真方法,对探针按压导致的样品形变进行了虚拟视觉反馈,从而使得刻画的虚拟形貌能够和样品的真实形貌保持一致,并准确地还原按压过程中样品表面的形貌变化.仿真和实验结果表明,所设计的纳米操作可视化系统能够在虚拟场景中实时呈现AFM纳米操作过程.
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| 关 键 词： | 原子力显微镜 纳米操作 虚拟视觉反馈 形变仿真 |
A Visualization System for AFM-Based Nano-Manipulation on Soft Samples |
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| WANG Chao,WU Yinan,FANG Yongchun,FAN Zhi,LIU Cunhuan.A Visualization System for AFM-Based Nano-Manipulation on Soft Samples[J].Robot,2021,43(3):331-339. |
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| Authors: | WANG Chao WU Yinan FANG Yongchun FAN Zhi LIU Cunhuan |
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