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纳米机械手的几个操作功能

发布时间:2022-08-22      点击次数:398
   纳米机械手是一种可以在微纳米尺度下与样品或操作对象进行物理交互,并且可以在各种显微镜内进行各种物理量测量的精密仪器。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制,来完成特定动作。
 
  ①位置反馈:提供每个操作手XYZ精确得位置反馈,1纳米运动定位分辨率。
 
  ②保存/加载坐标:保存和加载多个操作手得坐标。
 
  ③自动校准:最大限度地提高定位性能,并将操作手运动轴对准扫描电子显微镜图像轴。
 
  ④3D虚拟显示:实时3D虚拟空间显示操作手(粉红色方块)和样品(绿色平面)得位置。
 
  ⑤点击-移动:通过在屏幕上鼠标点击控制操作手运动。
 
  ⑥多操作手联动:连接多个操作手得运动,具有纳米级精度。
 
  ⑦图片-视频录制:保存操作过程中的高清图片和视频。
 
  归纳而言,目前各国纳米科技研究人员感兴趣的纳米研究领域大致有下面五方面:
 
  1)科学家试图在不改变材料化学成分的前提下,利用在纳米层次上电子和原子间的相互作用受到变化因素的影响,在纳米层次上重新组织物质的结构以控制物质的基本特性,如光学、电学、磁学特性和.催化能力等。
 
  2)由于在纳米层次上生物系统具有整套系统的组织,科学家尝试把人造组件和装配系统放入细胞中,以制造出结构经过组织后的新材料,使人类有可能模拟自然界自行组装的特性。
 
  3)纳米组件具有很大的比表面,利用这一点M佣纳米组件做理想的催化剂和吸收剂,并尝试着在释放电能和向人体细胞施药方面的应用。
 
  4)利用纳米科技制造出的材料与一般材料相比,在成分不变的情况下体积大大地缩小而强度和韧性却会有很大的提高这一特性以制造强度大的复合材料。
 
  5)与微电子结构相比,纳米结构在空间上的数量级很小,因而互动作用发生更快,利用这一特性人们尝试着研究效率更高、性能更好的微系统。

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