压电微操作机械臂

双自由度跨尺度可调力

单压电致动器实现线性与旋转跨尺度操作,兼具高分辨率和宽力范围,专为生物精细穿刺设计。

高翔 · 邓杰 · Wang, Weiyi · Chang, Qingbing · Sun, Jianhua · 刘军考 · Zhang, Shijing · 刘英想

IEEE Transactions on Robotics 2024

参数信息

线性行程
38.5 mm
旋转行程
360 °
线性位移分辨率
48 nm
旋转位移分辨率
0.38 μrad
穿刺力范围
1.70–301.34 mN
力分辨率
0.13 mN

技术优势

单致动器实现双自由度

通过新颖构型设计,一个压电致动器同时驱动线性运动和旋转运动,简化了系统结构并减小了体积。

力范围覆盖宽

穿刺力可在1.70–301.34 mN之间调节,既能处理微小细胞,也能穿刺坚韧的血管。

分辨率达到纳米级

线性位移分辨率48 nm,旋转位移分辨率0.38 μrad,能够对微小结构进行精准定位。

已进行精细穿刺验证

在压电平台的协同操作下,成功完成了不同尺寸硅胶毛细管和弯曲硅胶毛细管的穿刺。

应用场景