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納米力學(xué)測試儀是一款可在SEM/FIB中對微納米材料和結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行原位測量的納米機(jī)械手系統(tǒng)。測試原理是通過壓阻傳感器探針對微納結(jié)構(gòu)施加一定的力,同時利用位移傳感器來測量該結(jié)構(gòu)的形變。從測得的力和位移曲線可以定量地分析微納米結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。通過控制加載力的大小和方向,可實(shí)現(xiàn)拉伸、壓縮、斷裂、疲勞和蠕變等各種力學(xué)測試。同時,其配備的導(dǎo)電樣品測試平臺可以對微納米結(jié)構(gòu)的電學(xué)和力學(xué)性能進(jìn)行同步測試。
納米機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2～3個自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對機(jī)械手每個自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制?？刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成，通過對其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。
納米技術(shù)的發(fā)展，推動了納米機(jī)器人的發(fā)展，納米機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)包括VLSI及納米電子電路、化學(xué)傳感器、溫度傳感器、驅(qū)動器、供能裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置等先進(jìn)技術(shù)。在生物醫(yī)學(xué)中的用途廣泛，能夠通過裝載藥物顆粒、生物試劑和活細(xì)胞等來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的貨物輸送；也可作為一種小尺寸的手術(shù)工具用于外科手術(shù)，治療疾病等。在軍*上納米機(jī)器人不僅可用于進(jìn)攻，還能用于防御，而且防御的效能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其進(jìn)攻效能。納米機(jī)器人開展對納米機(jī)器人的研究與推廣應(yīng)用，將會極大地改變傳統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的治療疾病的方式，有利于促進(jìn)生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對提高人類壽命方面有很大潛力，并且在其他領(lǐng)域也有很大潛能。本文主要簡要概述了納米機(jī)器人在生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域的研究方向與進(jìn)展，以及納米機(jī)器人的發(fā)展前景。
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