Микроманипулятор

72) Автор изобретеии Коледа 7) заявитель РОИАНИПУЛЯТО о ц ственными недос ора являЬтся с ость его конст атками микромажность и много кции, необхо"4 нипул детал Изобретение относится к приборо,строению и может быть использованов отраслях промышленности, занятыхразработкой или применением микроманипуляторов для осуществления малыхвысокоточньх перемещений, необходимых для производства микроминиатюрных приборов электронной или инойтехники, лабораторных исследований,а также для выполнения хирургических19микроопераций на органах зрения, слуха и т,д.Известны манипуляторы, снабженныепантографами и предназначенные для. малых перемещений различного рода5инструмента и других объектов 13.Однако их конструкции многоэлементны и сложны в изготовлении,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является микроманипулятор, содержащий основание,водило и держатель рабочего органа,Такой микроманипулятор представляет собой рычажно-шарнирную систему из нескольких пантографов, предназначенную для передачи движения с фиксированным передаточным отношением.20:1 или 300:1 от водила к держателю рабочего органа. Для изменения передаточного отношения манипулятор снабжен двумя электромагнитами, при помощи которых вводится или отключается дополнительная рычажная система. Ввиду того, что данный микроманипулятор способен осуществлять перемещение объекта только в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е, только в одной плоскости .(без поворота объекта в этой плоскости), он снабжен дополнительным пантографом для вертикального перемещения объекта, а поворот объекта в .горизонтальной плоскости может орществляться только с передаточным тношением 1:1, т,е, без мультипликаии Г 23.90197 димость прецизионного изготовленияряда узлов и использования при этомвысокоточных подшипников и других де. талей, необходимость управления двумя руками и полная невозможность микроповоротов держателя объекта около взаимно перпендикулярных осей х и у,Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение числа степеней свободы перемещения рабочего органа,Указанная цель достигается тем, что в микроманипуляторе, содержащем основание, водило и держатель рабочего органа, держатель связан с основанием и с водилом при помощи упругих тел,На чертеже представлен микроманипулятор, общий вид,Держатель 1 инструмента 2, в качестве которого изображен лабораторныймикроскальпель с рабочим острием 3,подвешен на нескольких, например натрех, жестких упругих телах 4, снабженных регулировочными винтами , квыступам 6 неподвижного основания 7,При помощи нескольких других менее жестких упругих тел 8, также снабженнь 1 х регулировочными винтами 9, держатель 1 связан с водилом 10.Соосно оси 11, проходящей черезнаходящееся в исходном положении рабочее острие 3 инструмента 2, поддержателем 1 на объектовом столике,12 находится подлежащий микрооперацииусловно изображенный объект 13. Наддержателеи 1 нв штативе 14 расположен микроскоп 15, Устройства вертикального перемещения штатива 14 и столика 12 на чертеже не показаны.В качестве упругих тел 4 и 8 могутбыть использованы не только металлические пружины, но также и тяги изподходящего эластичного материала,например из резины, а регулировочныевинты 5 и 9, с целью увеличения диапазона их действия, могут представ,лять собой, например, дифференциаль"ные или иные общеизвестные регулировочные элементы,Микроманипулятор работает следую 50щим образом,Для выполнения микроработ на объ"екте 13 его совмещают с осью 11, припомощи подъемного механизма объективного столика 12 приближают к острию3 и на эту область фокусируют микро скоп 15, Наблюдая в микроскоп 15, оператор одной рукой перемещает и, еслинеобходимо, наклоняет и поворачивает 4в любую сторону водило 10, в результате чего все эти движения в уменьшенном масштабе повторяет закрепленныйв держателе 1 инструмент 2, При освобождении оператором водила 1 О острие 3 инструмента 2 под действиемупругих тел 4 и 8 возвращается в исходную точку на оси 11,В некоторых наперед заданных пределах, зависящих от конкретной конструкции и ее значения, как водило10, так и держатель 1 имеют все шестьстепеней свободы, т,е, они могут совместно, но при этом на различные расстояния перемещаться в направленииосей х, у и 2 и поворачиваться около этих осей, Люфты при этом исключены, а передаточное отношение определяется только соотношением упругостейупругих тел 4 и 8 и не зависит от ихгеометрических размеров, Поэтому передаточное отношение может быть выбрано в самых широких пределах, начиная,например, с 4:1 до 10000;1 и более,Для галучения наибольшего передаточного отношения от водила 10 к держателю 1 упругие тела 4 делают значительно более жесткими, чем упругиетела 8, и придают тем и другим некоторое первоначальное натяжение,Данный микроманипулятор характеризуется простотой конструкции и изготовления, абсолютным отсутствием люфтов, наличием всех шести степеней свободы получаемых движений рабочего органа от одного водила, любым передаточным отношением и возможностью его бесступенчатого регулирования, компактностью конструкции, ее осевой симметричностью и возможностью встраиванияи сопряжения с любым готовым устройством, например с любым биологическимили иным микроскопом,Формула изобретенияИикроманипулятор, содержащий основание, водило и держатель рабочегооргана, отличающий с ятем, что, с целью упрощения конструкциии увеличения числа степеней свободыперемещения рабочего органа, держательсвязан с основанием и с водилом припомощи упругих тел,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Кожевников С, Механизм. И1976, с, 5912, Иоряков О, Устройство и наладкаоборудования полупроводникового производства, М., 1971, с, 133.901974 Составитель О,дактор Р, Горбунова Техред И. Гайду тров КорреКторвЮ Макаре тное к е е и е вв е т и и лиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул., Прое 12379/57 Тираж 515ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рау Подпимитета СССРоткрытийская наб дпиететевеет Ф 4/5