可自感知钳指位移与夹持力的4自由度压电微夹钳的研究

摘要

微夹钳是MEMS(微机电系统)中实现微零件装配、生物医学工程中实现细胞微操作的关键微执行器之一.现有微夹钳仅能产生夹持方向的动作(每个钳指仅有1个自由度,整个夹钳仅有2个自由度),欲产生其他动作,则必须通过增加相应执行机构来实现,这无疑增加了整个系统的复杂度;并且,现有微夹钳采用微位移与微力传感器来感知钳指位移与夹持力,不利于微装配与微操作系统的集成化、微型化并价格昂贵,且在某些微装配与微操作系统中,受空间限制,往往无法安装传感器.本项目旨在研究一种可同时产生夹持方向与垂直于夹持方向动作并可省掉外部微位移与微力传感器的四自由度压电微夹钳,为微夹钳的设计及钳指位移与夹持力的检测提供理论依据和指导方法.