Микроманипулятор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 23.09.82. Бюллетень35Дата опубликования описания 28.09.82 ее делам лзебретеннй и еткрмтий72) Авторы изобретения Э. Курило, В. И,. Милукене, Р. П. Шаткус асский политехнический инстит 1 Заявите 4) МИКРОМАНИПУ,ЛЯТО. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого микроманипулятора; на фиг. 2 - диаграмма сигналов питающего напряжения.Микроманипулятор содержит корпус 1,в котором в направляющих 2, например ша.5 риковых, установлен держатель 3 с микроэлектродом 4 и шаговый движитель, выполненный в виде пьезокерамического вибратора, содержащего пьезокерамическиеэлементы 5 и 6, установленные под угломдруг к другу, одни концы которых жесткозакреплены в подвижном основании 7, установленном в направляющих 8, а другиеконцы жестко скреплены между собой и прижаты к держателю 3 через основание 7 припомощи упругих элементов 9,15 Выход генератора 10 высокочастотныхэлектрических колебаний подключен к входу модулирующего устройства 11, другойвход которого подключен к выходу генератора 12 прямоугольных импульсов, а выходмодулирующего устройства 11 через коммутирующее устройство 13 подключен к электродам 14 пьезокерамических элементов 5-и 6. Микроэлектрод 4 при помощи гибкогопроводника подключен к блоку регистрирующей аппаратуры (не показано). ият Поста вленнав микроманипуисследований, стель, установлесопряженный спривод выполнего вибратора,ческие стержнидруг к другу, псвязаны с корплены между собверхности держ Изобретение относится к манипуляторостроению и может быть использовано для биологических исследований.Известен микроманипулятор для введения микроэлектрода скачками в биологический объект, содержащий держатель микроэлектрода, подающее устройство и привод в виде электромагнита, якорь которого снабжен ударником 1.Недостатком его являются сложная конструкция и невысокая точность введения микроэлектродов.Цель изобретения - повышение точносгт и упрощение конструкции микроманипуя цель достигается тем, что ляторе для биологических одержащем корпус и держа- нный на направляющих и шаговым приводом, шаговый н в виде пьезокерамическосодержащего пьезокерами, установленные под углом ричем одни концы стержней усом, а другие жестко скрепой и прижаты к боковой поателя.ьЕ-ЬйзЛя3ЯД , Анфнасафекус.,,ФКИ 1Манипулятор работает следующим образом.При подключении высокочастотного напряжения к электродам пьезокерамического элемента 5 он начинает колебаться в продольном направлении, совершает косые микроудары, создавая движущую силу в зоне механического контакта пьезокерамического элемента 5 держателем 3, которая сообщает держателю 3 поступательные движения.Генератор 10 высокочастотных электрических колебаний создает переменное напряжение (кривая 15 на фиг. 2), соответствующее резонансной частоте пьезоэлемента 5. Генератор 12 прямоугольных импульсов выдает импульсы (кривая 16 на фиг. 2), которые при помощи модулятора 11 преобразуют напряжение, создаваемое генератором 10 высокочастотных электрических колебаний, в отдельные пакеты (кривая 17 на фиг, 2), при подключении которых к электроду 14 пьезокерамического элемента 5 возбуждаются импульсы механических колебаний в пьезокерамическом элементе 5, Эти импульсы колебаний пьезокерамического элемента обуславливают перемещение держателя с микроэлектродом в старт-стопном режиме. Продолжительность импульса, создаваемого генератором 12 прямоугольных импульсов, определяет длину импульса возбуждаемых механических колебаний пьезоэлемента 5 и, тем самым, величину перемещения. Реверсирование осуществляется подключением другого идентичного пьезоэлемента 6 при помощи коммутирующего устройства 13,Экспериментальные исследования опытного образца показали, что в предлагаемом 5 микроманипуляторе можно, осуществитьперемещения с шагом 0,1 мкм и менее ввиду того, что можно возбудить короткий импульс колебаний. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в 3 - 5 раз повысить точность ввода микроэлектрода.формула изобретенияМикроманипулятор, содержащий кор пус и держатель, установленный в корпусена направляющих и сопряженный с шаговым приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, шаговый привод выполнен в виде пьезокерамического вибратора, содержащего пьезокерамические стержни, установленные под углом друг к другу, причем одни концы стержней связаны с корпусом, а другие жестко скреплены между собой и прижаты к боковой поверхности держателя.25Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМо 459330, кл. В 25 1 7/00, 1973.