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纳米级微驱动机器人步入产业化

作者:宇枫

  校机器人研究所积极开展纳米级微小型机器人、微驱动机器人、微操作机器人研究,并突破了多项微驱动机器人关键技术,微驱动机器人在我校已进入产业化阶段。
   运动范围和操作精度可达微米级和纳米级的微型机器人,在生物工程、医学、微型机械制造和超精密加工、集成电路制造、光学等领域内有广泛的应用前景。而为微型机器人提供技术支撑和学科基础的微驱动技术也成为世界范围内的研究重点。
   在微驱动技术领域,我校研究人员采用压电陶瓷为驱动元件,根据仿生学原理,研制出两维大行程宏微工作台;研制出压电陶瓷驱动的六自由度并联微驱动机器人及控制系统,建立了微动机器人运动数学模型,确定了微驱动机器人结构优化设计原则;研究得出压电/电致伸缩陶瓷的归一化控制模型;将各自由度微驱动器及控制器集成化、模块化,研制出组合积木式压电陶瓷驱动超精密驱动器和控制器模块以及步进电机驱动大行程精密驱动器和控制器模块。我校研制的高性能压电陶瓷电源以及微驱动系统,目前已在清华大学、西安交大等近10家单位得到成功应用。我校还和香港ASM公司开展了精密电子封装设备的联合研究。此外,我校研制的由立体显微镜、微型腕力传感器、微操作手、集成式微操作手臂等组成的微操作机器人系统,成功实现了光纤对接实验,完成了直径0.2mm的微小轴孔的装配。
   机器人研究所所长、纳米级机器人研究带头人孙立宁教授说,随着关键技术的突破,机器人研究所将依托哈工大国家大学科技园逐步进行纳米机器人产业化,目前正在从事能够进入肠胃的微小型机器人的产业开发。