Micro-manipulator (微操縱器，微機(jī)械手）簡介

微操縱器(Micro-manipulator)是將宏觀的手部運(yùn)動轉(zhuǎn)化為探針（probe）或針頭（needle）的微觀運(yùn)動的設(shè)備。微納操縱器可以分為多種類型。從轉(zhuǎn)換尺度（分辨率）上分為毫米（millimeter）級微操，微米級（micron）微操，納米（nanometer）級微操；從轉(zhuǎn)換原理上分為機(jī)械型微操，液壓型，和壓電型；另外根據(jù)不同的應(yīng)用也有不同的分類。

各種微操縱器的工作原理 

1 機(jī)械式微操縱器

通過齒輪（gears）實(shí)現(xiàn)。

2 液壓式（hydraulic）微操縱器

液壓微操縱器用液壓油從橫截面積較小的油缸流向橫截面積較大的油缸來縮減位移。

3 電子機(jī)械式微操縱器

電子機(jī)械式微操縱器采用與機(jī)械式微操縱器相同的齒輪縮減的原理，但使用高精度電機(jī)來轉(zhuǎn)動齒輪。

4 電子壓電陶瓷微操縱器

通過材料的壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)缺點(diǎn)

機(jī)械式優(yōu)點(diǎn)是自成一體。液壓和電動微操縱器的優(yōu)點(diǎn)是通過液壓管路或電路將輸入的手部動作與輸出的微型動作物理隔離。這種隔離減少從用戶傳遞的振動。所有微操縱器都需要考慮熱膨脹引起的漂移。

應(yīng)用案例

1 微機(jī)械手的典型用途包括細(xì)胞質(zhì)內(nèi)精子注射、向細(xì)胞內(nèi)微量注射DNA和其他物質(zhì)、核移植（克?。┮约霸诩?xì)胞表面定位微電極以進(jìn)行電生理測量（貼片夾持）。

2 基于納米微操縱器的Nanoprobing（納米級探測）。

納米級微操縱器

Kleindiek的微操縱器是基于壓電馬達(dá)（Piezo-electrical Motor）的機(jī)械手。可以實(shí)現(xiàn)納米級精度的定位和位移。主要的型號：MM3A和MM3E(帶位置編碼encoder)。

MM3A/MM3E的主要特點(diǎn)：

亞納米級精度（0.25 nm ）

厘米級工作范圍（100 cm3 ）

卓Y的穩(wěn)定性，低漂移（1 nm/min ）

快速手動預(yù)定位

無反沖或反向運(yùn)動

高運(yùn)行速度（高達(dá)10 mm/sec）

6級速度，粗調(diào)和精調(diào)兩種模式

小巧實(shí)用

多種實(shí)用插件（plug-in）