微型光机电系统

微型电子机械系统（ＭＥＭＳ）与光器件融合于一体的微型光机电系统（ＭＯＥＭＳ）成为ＭＥＭＳ研究的一个重要方向，它将会给光器件的发展带来新的飞跃，而光系统因无需力的输出，正是ＭＥＭＳ的一个理想的应用领域。本文主要介绍几种有突破性的、具有可动部件的微型光机电系统，最后提出一种新型的微光学开关。

基于扫描电子显微镜的碳纳米管拾取操作方法研究

碳纳米管场效应管是未来纳米器件的发展方向,而制造纳米器件的前提是拾取碳纳米管,基于扫描电子显微镜(SEM)的微纳机器人操作系统能够实现碳纳米管拾取操作.本文建立拾取操作中碳纳米管与原子力显微镜(AFM)探针间范德瓦耳斯力力学模型,不同接触状态下范德瓦耳斯力越大越有利于拾取碳纳米管.在SEM视觉反馈图像中建立相对坐标系,首先提出倾角变值方法检测碳纳米管与AFM探针的接触状态,然后运用动态差值方法识别碳纳米管与AFM探针空间位姿并校正碳纳米管位姿,最后自下而上拾取碳纳米管.实验结果表明:拟合直线倾角变值较大时碳纳米管与AFM探针发生接触,动态差值变化为零时碳纳米管与AFM探针为空间线接触,在完全线接触模型下选择合适的接触角度、接触长度和拾取速度能够成功拾取碳纳米管.

机器鼠的仿鼠运动程度评估

在仿生机器鼠与实验鼠行为交互实验中,需要机器鼠能够在形态和动作行为上都非常接近实验鼠.为此,对先前研制出的仿生机器鼠硬件进行了优化改进,使其在形态上更接近实验鼠.使用最大俯仰角(MPA)和最大到达高度(MRH)、最大弯曲角(MBA)和最小弯曲距离(MBD)4个参数来评估机器鼠的动作基元:俯仰和偏航运动.实验结果表明,改进后的机器鼠具有良好的俯仰运动性能,偏航运动还需要完善.然后,结合基于俯仰角和弯曲角的第1个关键影响因子、以及基于到达高度和弯曲距离的第2个关键影响因子,以其作为衡量机器鼠与实验鼠运动相似度的量化指标,并建立运动相似性评估模型.最后,通过机器鼠对实验鼠3个典型行为过程的模拟,计算出前述的2个关键影响因子,得到机器鼠对实验鼠典型行为的相似度分别为96.12%、98.68%和96.61%.上述实验结果表明,机器鼠能够高质量地实现对实验鼠动作行为的模拟.