Микроманипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9 и 4 А 61 В ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3/28-1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(21) 383280 (22) 19.12.8 (46) 23.03.8 (71) Кауна им. Антана (72) Э. А. А (53) 578.08 (56) Авторс410775, к 7. Бюл. 1сский политехнический институтса Снечкусандрюшкявичюс и К. М. Рагулскис6.86:537.228.1 (088.8)кое свидетельство СССРл. А 61 В 5/05, 1972.(57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для осуществления точных перемещений при биоТЕНИЯ;., , ".1,логических исследованиях. Цель изобретения - повышение точности контроля перемещения микроинструмента. В корисе 1 закреплен пьезопреобразователь 2. 1 ьезоксрамическая мембрана 5 соединена через изолирующую муфту 3 с пьезопреобразоватслсм Перпендикулярно электроду 6 закреплен электрод 8. В муфте 7 за к рсплс н и и кро. инструмент 9. Электроды 6 и 8 подклю гены и источнику постоянного напряжения 10. С помощью туннельного явления обеспечивается достоверность позиционирования, что позволяет повысить точносгь перемещения микро инструмента. 1 ил.(;осгавитель Л. Епикалс вРедактор 11. Тупица Гехред И. Верес Корректор И, МускаЗаказ 7284 Тираж 595 Г 1 одписноеБЕ 1 ИИГ 1 И Государственного комитета СХС;Р по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, 1 аушская наб., д. 415Производственно-полиграфипсское предприятие, г. Уж прод, уд. Проектная, 4 1Изобретение относится к приборостроению, а именно к манипуляторам, и может быть использовано для биологических исследований, а также в других отраслях науки и техники, где требуется осуществление точных перемещений.5Цель изобретения - повышение точности контроля перемещения микроинструмента.На чертеже схематично изображен микроманипулятор.Микроманипулятор содержит корпус 1, в 10 котором закреплен пьезопреобразователь 2, выполненный в виде пьезокерамического столба, который через изолирующую муфту 8 соединен с другим пьезопреобразователем 4, выполненным в виде пьезокерамического кольца, пьезокерамическую мемб рану 5, жестко соединенную через изолирующую муфту 3 с пьезопреобразователем 4, в центре которой закреплен электрод 6, выполненный в виде металлической пластинки, покрытой тонкой анодированной алюминиевой пленкой. С другого конца пьезопреобразователя 4 через изолирующую муфту 7, перпендикулярно электроду 6, закреплен другой электрод 8, выполненный в виде металлического заостренного стержня.К изолирующей муфте 7 закреплен микро инструмент 9. Электроды 6 и 8 подключены к источнику 10 постоянного напряжения, при этом последовательно подключен микроамперметр1. Пьезопреобразователи 2 и 4 и пьезокерамическая мембрана 5 подключены к источнику напряжения (не ЗО показано).Микроманипулятор работает следующим образом.Подается напряжение на пьезопреобразователь 2, который, деформируясь, осуществляет грубое наведение микроинстру- З 5 мента 9. Величина деформации пьезопреобразователя 2 пропорциональна подаваемому напряжению.Путем подачи напряжения от источника0 постоянного напряжения создают раз 40 ность потенциалов между электродами 6 и 8, после чего от источника питания (не показан) подают напряжение на пьезокерамическую мсмбпану 5 таким образом, чтобы она, деформируясь, приближала полированную пластинку 6 к электроду 8 до погруже ния конца иглового электрода 8 в окисел алюминиевой пленки, которой покрыта полированная пластинка 6. В цепи: полированная пластинка 6 - источник 10 постоянного напряжения - микроамперметр 1 электрод 8 возникает туннельный ток, сила которого экспоненциально зависит от расстояния между концом иглового электрода 8 и поверхностью алюминиевой пленки на полированной пластинке 6. При этом незначительное изменение этого расстояния вызывает значительные изменения туннельного тока.Для точного наведения микроинструмента 9 подают напряжение от источника питания (не показан) в пьезопреобразователь 4, который, деформируясь, смещает микро- инструмент 9. Г 1 ри смещении микроинструмента 9 меняется расстояние между электродом 8 и электродом 6, тем самым меняется туннельный ток, показываемый микро- амперметром 11, шкала которого выполнена, учитывая экспоненциальную зависимость туннельного тока от расстояния между электродами 6 и 8. Таким образом, путем измерения туннельного тока, показываемого микроамперметром 11, можно судить о достоверности перемегцепия микроинструмента.Обеспечение достоверности позиционирования, осуществляемое с помощью туннельного явления, позволяет повысить точность перемещения микроинструмента по сравнению с известным устройством, так как при осуществлении перемец 1 ения микроинструмента 9 учитываются и элиминируются случайные явления и нестабильности, которые имеют большое значение для точности позиционирования микроинструмента. Формула изобретенияМикроманипулятор, включающий корпус, два пьезопреобразователя, один из которых связан с микроинструментом, а другой закреплен в корпусе, отлииаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности контроля перемещения микроинструмента, микро- манипулятор дополнительно снабжен пьезокерамической мембраной, установленной на пьезопреобразователе, закрепленном в корпусе, электродами, один из которых выполнен в виде полированной пластинки, покрытой алюминиевой пленкой, и соединен с пьезокерамической мембраной, а другой выполнен в виде металлического заостренного стержня и связан с микроинструментом, при этом электроды через токоизмерительный прибор подключены к источнику напряжения.