西門子37KW變頻器6SE6430-2AD33-7EA0價(jià)格
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3、值得注意的若干問(wèn)題
微操作機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)筑比工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，涉及的研究領(lǐng)域也更為廣泛。在構(gòu)筑“面向生物工程的微操作機(jī)器人系統(tǒng)”過(guò)程中，以下問(wèn)題應(yīng)引起特別注意。這些問(wèn)題可以作為構(gòu)筑微操作機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
（1） 莫奢望能構(gòu)筑一套“萬(wàn)能機(jī)器”。由于細(xì)胞或染色體是活性的，它的形狀顏色各有不同，研制出的微操作機(jī)器人系統(tǒng)不可能完成所有的顯微操作。部分操作可能更適合于采用電學(xué)、化學(xué)、甚至手工方法完成。
（2） 微操作機(jī)器人系統(tǒng)的各單元應(yīng)剛性連接。為了減少積累誤差、增強(qiáng)系統(tǒng)抗振能力、減少標(biāo)定測(cè)量次數(shù)，系統(tǒng)各單元應(yīng)以顯微鏡視野為分布中心剛性地連接一起。
（3） 左右微操作手的工作空間應(yīng)比顯微鏡的視野大，并且包圍它。顯微鏡的視野是一定的，為了充分利用有限的空間，避免機(jī)器人在工作空間邊界附近可操作性及靈活性差的情況出現(xiàn)，左右微操作手的工作空間應(yīng)該比顯微鏡的視野范圍大。系統(tǒng)安裝調(diào)試時(shí)，機(jī)器人及相關(guān)周邊設(shè)備應(yīng)以視野中心分布，保證操作工具的端部與視野中心重合，并在視野內(nèi)運(yùn)動(dòng)操作。這種安裝組合方式我們稱之為“運(yùn)動(dòng)集中型”微操作機(jī)器人系統(tǒng)。
（4） 微操作機(jī)器人的理論工作空間應(yīng)比其實(shí)際工作空間大。數(shù)學(xué)模型的精確性、驅(qū)動(dòng)器的性能、機(jī)構(gòu)材料的彈性變形等因素的存在，使得微操作機(jī)器人的實(shí)際可達(dá)域要比理論可達(dá)域小。在構(gòu)筑機(jī)器人系統(tǒng)時(shí)，要特別注意這一點(diǎn)。
（5） 微動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈應(yīng)盡量短。為了增強(qiáng)抗振能力、減小裝配誤差、提高結(jié)構(gòu)剛度，系統(tǒng)應(yīng)盡量減少運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)。這也是并聯(lián)機(jī)構(gòu)在微操作領(lǐng)域倍受青睞的原因之一。
（6） 自由度過(guò)多得不償失。理論上講，機(jī)器人自由度越多，其操作靈活性越好。但過(guò)多的自由度也意味著控制難度的增加及成本的提高。3個(gè)移動(dòng)自由度足可以應(yīng)付所有顯微操作，況且在微觀世界里也不易實(shí)現(xiàn)大范圍轉(zhuǎn)角。
（7） 對(duì)用于細(xì)胞操作的微操作機(jī)器人來(lái)說(shuō)，其運(yùn)動(dòng)速度和加速度尤其重要。對(duì)于細(xì)胞的注射、切割等顯微操作來(lái)說(shuō)，當(dāng)微注射針或微切割刀切入活體細(xì)胞時(shí)，需要一定的力方能使細(xì)胞膜破裂。如果施加力的速度比較慢，可能導(dǎo)致細(xì)胞膜沿工具方向凹陷，直至刺破細(xì)胞膜。速度愈慢，凹陷愈深，對(duì)活體細(xì)胞的損害程度愈大。另外，由于培養(yǎng)液體的粘性及流動(dòng)性，操作工具的運(yùn)動(dòng)使細(xì)胞沿同樣的方向漂移，要使操作工具盡快捕捉到細(xì)胞，它的運(yùn)動(dòng)加速度愈大愈好。
（8） 在選擇微動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡量避免球鉸出現(xiàn)。主要原因是鉸鏈的加工難度太大，成本太高。
（9） 設(shè)置限位裝置是必要的。多數(shù)微操作機(jī)構(gòu)是靠材料彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)微動(dòng)的。如果材料的變形超出了彈性極限，便會(huì)斷裂，因此有必要設(shè)置限位機(jī)構(gòu)加以保護(hù)。
（10） 應(yīng)慎重選擇顯微視覺(jué)系統(tǒng)硬件部分。倒置生物顯微鏡是整個(gè)系統(tǒng)中最大最重的設(shè)備。它的視野、放大倍率、機(jī)械接口、光學(xué)性能、抗振能力等都關(guān)系著系統(tǒng)的成敗。圖像處理周期慢與實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制采樣周期快的矛盾一直很突出。盡管研究高速圖像匹配算法及控制方案是一解決途徑，但選擇高品質(zhì)的圖像處理硬件（攝像頭、圖像處理板等）也是必要的。
（11） 系統(tǒng)應(yīng)采用使用簡(jiǎn)單的人機(jī)交互接口。數(shù)據(jù)手套、遙控手柄、虛擬現(xiàn)實(shí)等高級(jí)復(fù)雜的人機(jī)交互接口裝置越來(lái)越多地應(yīng)用于機(jī)器人系統(tǒng)。但運(yùn)動(dòng)鏈過(guò)長(zhǎng)引起的積累誤差對(duì)微操作機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是個(gè)致命的問(wèn)題。因此微操作機(jī)器人系統(tǒng)人機(jī)交互接口的選擇不可過(guò)分追求復(fù)雜、時(shí)髦，應(yīng)以簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為主要目的。如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等即可。
（12） 應(yīng)從整個(gè)系統(tǒng)入手提高系統(tǒng)精度，莫將精力過(guò)分集中于機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)器上。相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，微操作機(jī)器人系統(tǒng)的誤差來(lái)源更為復(fù)雜，更不穩(wěn)定。為了提高系統(tǒng)精度應(yīng)考慮環(huán)境因素（振動(dòng)、噪聲、溫度等）、參數(shù)因素（桿長(zhǎng)、關(guān)節(jié)零位角、柔性鉸鏈的形狀尺寸等）、測(cè)量因素（傳感器的分辨率、非線性及標(biāo)定設(shè)備的精度等）、控制和計(jì)算因素（計(jì)算機(jī)的舍入誤差、跟蹤控制誤差、數(shù)學(xué)模型的精確程度、控制方案的選取等）、應(yīng)用因素（安裝誤差、坐標(biāo)系的標(biāo)定誤差等）等。