マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットにおける圧電マイクロ駆動技術の応用

マイクロナノロボットはナノロボットハンド、ナノロボットハンド、ナノロボットハンドなどとも呼ばれ、その特徴は微小物体に対してマイクロナノ運動制御操作と処理を行うことである。現在、科学技術の急速な発展に伴い、MEMS、分子操作、DNA配列決定、兆容量メモリなどの非常に広範な応用シーンがあり、これらの応用にはすべてマイクロナノオペレーティングシステムが必要である。

マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットには極めて高い運動制御精度が要求され、通常はミクロ視覚、駆動、センシング、制御などから構成される。各部間の閉ループ協調だけが、マイクロナノレベルの正確な操作と制御動作を完了することができる。この動作には、キャプチャ、リフト、移動、配置などが含まれます。

マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットには、光学顕微鏡に基づくマイクロナノオペレーティングシステム、走査電子顕微鏡に基づくSEM、走査プローブ顕微鏡に基づくSPM、およびより多くのタイプのマイクロナノオペレーティングシステムなど、多くの種類がある。マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットは、操作プロセスを顕微鏡で観察し理解するのにも一般的である。

マイクロナノオペレータ

マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットには、マイクロナノオペレータと呼ばれる非常に重要なコンポーネントがあります。マイクロナノオペレータは、マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットにおいて指定された動作を実行するアクチュエータである。このアクチュエータは、マイクロナノスケールの運動精度を提供する必要がある。

マイクロナノ運動制御精度を備えたアクチュエータが必要な場合は、CoreMorow圧電ナノ運動と制御システム製品が主な選択肢となるのは当然です。

CoreMorow圧電ナノ運動制御システムはその高精度と高速応答で知られている。さまざまなマイクロナノスケールのオペレーティングシステムに広く応用されており、現代の科学技術分野では広い応用の将来性がある。

CoreMorow圧電六足ロボットのサンプル姿勢制御

マイクロナノオペレーティングシステム/ロボットでは、運動範囲、運動精度、線形距離、角度範囲などの調整を含む物体とサンプルの姿勢を変える必要があり、これらの調整の運動精度は非常に高い。線形調整にはナノスケールの精度が必要であるが、角度運動の精度は通常、マイクロラジアンまたはナノラジアンレベルに達することができる。

この応用ニーズを満たすために、CoreMorowはH 60圧電六足並列機構運動台を開発した。並列機構の運動台は6つの圧電アクチュエータによって並列に駆動され、各圧電アクチュエータの運動精度はナノメートル級である。圧電アクチュエータのモデルを変更することにより、六足並列機構の運動範囲、運動精度、支持能力を増加(または減少)させることができる。

6つの圧電アクチュエータの平行調整により、上面に取り付けられた物体または試料は、任意の姿勢に対して調整することができる。

H60六足並列機構移動プラットフォームの測定パラメータは以下の通りである。

光ファイバのドッキングにおけるCoreMorow圧電モーターと圧電ナノポジショニングステーションの応用

特定の業界の専門家は、光ファイバ・ドッキングに精通しています。光ファイバのドッキングの精度と精度は、光の最終的な伝送に非常に重要な影響を与えます。光ファイバドッキングは、光ファイバセンシングおよび通信アプリケーションにおける重要なマイクロナー動作プロセスである。

光ファイバのコア径は通常小さく、通常は数ミクロンであるため、2本の光ファイバを整列させる操作には非常に高い精度が必要であり、通常はミクロンまたはナノメートルまで高い。手動操作には非常に経験のある人が必要で、時間がかかります。マイクロナノオペレーティングシステムロボットの採用は精度を保証するだけでなく、ドッキング時間を大幅に短縮し、生産効率を向上させることができ、同時に品質を維持することもできる。

CoreMorow 3 D圧電モーターと3 Dフレキシブル曲げ圧電ナノポジショニングプラットフォームは、マイクロナノオペレーティングシステムロボットに光ファイバ粗アライメントと微細アライメントを提供することができる。粗調整ストロークは100 mm内で選択でき、微調整ストロークは数百ミクロン内で選択でき、精度パラメータは選択できる。

プローブ制御とアーム用のCoreMorow圧電線形アクチュエータ

圧電リニアアクチュエータは、移動するスクリューを粘滑原理を用いて徐々に前進させる。この工程は高精度圧電セラミックによって駆動され、各工程のナノスケールでの精度を確保することができる。運動効果を下図に示します。

圧電リニアアクチュエータは精度が高いだけでなく、ストロークが大きく、26 mm以上に達することができます。これは、ナノオペレーション用途における大ストローク、高精度プローブ、またはロボットハンド調整に使用できます。さらに、複数の圧電線形アクチュエータを用いて構造を形成し、ナノ運動調整のために6次元以上のプローブまたはマニピュレータを形成することができる。

真空などの特殊な空洞では、ナノモータ制御は手で触れることができない。CoreMorowは、真空チャンバ内で単軸または多軸プローブ、オペレータ、ロボットのナノ操作を完了するために、真空環境に適合した圧電スクリューリニアアクチュエータの真空バージョンを提供することができる。

マイクロクランプ用CoreMorow圧電ナノポジショニングテーブル/圧電クランプ

マイクロナノオペレーティングシステムロボットは一般的に高速度、高解像度の監視装置の下で動作し、視野が小さい。このような小さな視野で任意の操作を行うには、微小な物体を保持し、配置する能力が必要である。場合によっては、静電力、表面張力などの吸着は制御のために使用されますが、分離はさらに困難です。したがって、マイクロナル操作治具が優先される。

CoreMorow圧電クリップ/ワイヤークリップは、ミクロン直径のワイヤを保持して解放するのに最適なツールです。それはミクロン直径の金線、銅線、銀線などを収容して解放することができて、自動化集積回路生産設備に非常に適している。

より柔軟な操作のために、CoreMorowナノポジショニングプラットフォームを使用してプローブをマッチングすることができ、適切な適応接続によって圧電ナノポジショニングプラットフォーム自体のナノスケール運動をプローブのナノスケールの運動制御に変換することができ、それによって高解像度の運動能力を得ることができる。

CoreMorowは、カスタム設計のナノオペレーションソリューションを提供します。

視覚Z方向フォーカスと光学ピンセット用のCoreMorow圧電対物レンズスキャナ

マイクロナノ操縦ロボットシステムでは、物体の原子や分子操作などの視覚的観察、光学的操作などの操作が行われます。通常、高精度の光集束とXYZ多次元運動制御が必要です。

ナノスケール集束と微調整の光学Z軸はCoreMorow圧電対物レンズスキャナによって調整でき、解像度を調整することでナノスケール乃至サブナノスケールに達することができる。

CoreMorow圧電対物レンズスキャナ

 

CoreMorow圧電対物レンズスキャナの基本パラメータ:

光の2次元調整には、CoreMorow 2 Dまたは3 D圧電走査プラットフォームが良い選択です。光を透過する用途に適した中心貫通孔が設計されており、ロードされた光源や光学素子を用いて多次元ナノ運動を行い、光目標位置の調整を完了することができる。

CoreMorow線形圧電アクチュエータを用いた破膜と細胞透過

膜を貫通したり細胞内に薬物を注射したりする場合、操作が適切でないと膜や細胞を損傷しやすい。したがって、この問題を解決するために、高運動精度の圧電アクチュエータが使用されることが多い。

圧電アクチュエータの高周波マイクロナノ振動により、フィルムを貫通または穿孔することができ、それによって次の薬物注射やその他の操作を行うことができる。圧電アクチュエータは操作精度と成功率を著しく向上させ、実験の正確性と円滑な進行を確保することができる。

CoreMorowには数百種類の圧電アクチュエータがあり、以下はいくつかのモデルの基本パラメータである。

結論

マイクロナノオペレーティングシステムにおけるCoreMorow圧電ナノ運動と制御製品の応用は上記以上ではなく、異なる応用環境において複雑で多様な変化が発生するだろう。異なる応用環境はマイクロナノ操作に対して異なる要求がある。そのため、マイクロナノオペレーティングシステムのタイプも非常に多様である。アプリケーションに必要なマイクロナノオペレータの正確なパラメータと構造要件を見つけるために、カスタム選択が理想的です。

CoreMorowは20年近くのカスタムデザイン製品の経験があり、お客様とのコミュニケーションを楽しみにしています。