[00710532]用于生物医学工程的微操作机器人

作为特型机器人的一种，微操作机器人因其具有系统位移精度高，定位精密，操作精密等特性，将人们的工作空间从宏观领域拓展到了细微空间领域。用于生物工程中的微操作机器人系统，可以代替人工完成生物实验中常见的细胞级显微操作(转基因微注射，染色体切割，细胞分离，细胞融合等)。技术原理与工艺流程因为生物和医学试验中的显微操作过程是对生物细微体，如生物细胞、染色体等活性物质进行显微操作。这些物体的几何尺度都在微米或亚微米的数量级，在宏观环境中观察不到。所以显微操作的全部工作都要在显微镜下进行，为了便于操作，还应该有足够的空间能够放置生物培养皿，满足微操作工具的运动和装卸工作，所以能够完成这种显微操作的微操作机器人系统的主体是一台倒置的生物显微镜。完成对生物细微体显微操作的部件是两套结构对称的、分别位于主体显微镜两侧的三维高精度运动平台。为了提高系统的自动化程度和对环境的适应性，对显微镜的结构作了修改，将原来手动调节的载物平台运动改装成电动控制运动，将显微镜焦距调节由手动改为电动调节。这样显微镜部分的所有运动都实现了电动控制，可以在计算机控制下完成多种形式的运动。主要技术性能指标微操作手臂的可移动范围是20mm，运动精度为1μm，三个结构相同的平台可以组合成做空间三维运动的平台组，其操作空间范围是20mm×20mm×20mm，每一方向的操作精度是1μm。技术水平该项目得到7项国家“863”计划项目支持， 授权专利号 ZL97121702.5，获2002年度国家技术发明奖(二等奖)。应用前景分析及效益预测应用行：业 1.生物工程； 2.医学工程用显做操作装置对细胞进行解剖手术、人工受精、细胞核移植、基因注入、细胞内微量注射、胚胎切割等的技术。显微操作术在核质关系、基因表达、胚胎发育机制等的研究中具有重要意义。对这种显微操作技术的掌握与应用的程度，也是衡量一个国家生物、医学研究、生物工程技术发展与应用的重要标志之一。国内绝大部分使用价格昂贵进口设备。要使微操作应用普及的话，就必须使操作设备国产化，所以应用前景还是很好的。如果得到普及的话，每年需求约在百台以上。