柔顺宏微操作系统动力学建模及振动抑制研究

针对高速大范围宏运动时柔顺微操作器的微纳振动问题,建立系统动力学模型并设计改进离散滑模控制策略对微观弹性振动进行抑制。首先以气浮宏动平台和压电纤维微操作器构成的宏微操作系统为对象,结合假设模态法、拉格朗日方程和非对称迟滞模型,建立系统综合机电动力学模型。然后,在所建模型基础上设计变速趋近律调节切换增益,从而实现非线性离散滑模控制。最终搭建宏微操作系统测控平台,并进行轨迹跟踪和振动抑制试验。在轨迹跟踪时,对于不同频率的正弦参考轨迹,所设计的控制策略均能精确跟踪给定信号且误差较小;在振动抑制时,当宏动平台沿梯形与S轨迹运动时,微操作器残余振动稳定时间比改进前分别减少26.1%和50.0%,比无控制时分别缩短53.6%和53.3%。验证了动力学模型与离散滑模控制的有效性,提高了系统控制精度与效率。

一种基于操纵杆控制微操作系统三维运动的方法

介绍了一种操作杆控制微操作系统的三维运动的新方法 ,其利用一种通用的操纵杆 ,基于windows环境下 ,通过对微操作系统的步进电机部分进行细分控制和操纵杆特性参数的设定 ,利用立体视觉成像系统 ,实现微操作系统的三维运动精密控制 ,操作台行程 5 0mm ,控制精度可达 0 .3μm。

基于力反馈机器人宏／微操作系统的研究

本文论述了一种具有力觉功能的新型机器人二自由度平面微操作器及与传统工业机器人ＰＵＭＡ５６２组成的宏／微操作系统。亥宏／微操作系统保留了ＰＵＭＡ机器人大行程高速度的优势，同时发扬了微操作器动作精度高、频响高的优点。二自由度平面做操作器（ＦＰＭＷ）的最高动作精度０．４８μｍ，频率响应１６００Ｈｚ。该操作系统在计算机控制下，成功完成了轴孔精密装配作业。

可用于克隆技术的微操作系统构成原理的研究

介绍了用于克隆技术的微操作系统的构成原理，克隆技术是当今生物工程中最热门的技术，原有的微注射设备存在着夹持手段单一，平面图像瞄准不够准确等缺点。本文介绍的微操作系统采用微机械技术，利用微夹钳来夹持工作物，感知夹力大小和工作物表面软硬程度；利用立体成像技术来代替平面成像，使操作更直观，瞄准更准确。文中详细介绍了系统的构成，各单元的配合及现有相关技术的发展背景，指出了这种系统的可行性。

微操作系统的实时显微立体成像研究

介绍了立体成像的研究现状和工作原理 ;根据时分立体成像原理 ,提出了双缓冲快速刷新图像的方法 ,研制出微操作系统的显微立体成像单元 ;采用体视显微镜、CCD摄像机和图像采集卡 ,在 Windows 98操作环境下开发了显微立体成像软件模块 ,解决了时分立体成像中普遍存在的闪烁问题 。

快速精确定位探针的微操作系统控制方法

为了快速、精确定位操作细胞的探针,利用视觉空间的特征运动误差对视觉空间与机械手空间的映射矩阵进行校正,研究了局部视觉空间重复校正方法以及误差趋近极小值的最小二乘全局校正方法.为了减小随机噪声对精度的影响,用校正后的映射矩阵替换卡尔曼滤波器状态方程中的输入系数矩阵,利用卡尔曼滤波器估计方程控制特征运动.通过实验求取映射矩阵校正后的特征运动误差,由于取点有限以及影响精度的参数较多,经过重复校正使误差趋近极小值.应用最小二乘全局校正方法,可使特征运动误差控制在5个像素范围内.采用全局校正后的映射矩阵替换卡尔曼滤波器状态方程中的输入系数矩阵,并用卡尔曼滤波器控制特征运动,可使特征运动误差控制在1个像素范围内.系统校正后,当探针跟踪孔直径为100μm、相邻孔间距为400μm的孔阵列时,跟踪10个孔的时间为14 s.

细胞激光微操作系统

光镊的发明使得对单细胞的操作成为现实,利用耦合光刀与光镊,建立“细胞激光微操作系统”,可为研究细胞这一特殊的生命形式提供一种切实可行的手段。本文介绍“细胞激光微操作系统”的设计思想和工作原理,以及系统各部分组成及其功能,讨论了系统的特点、性能、应用范围和初步生物学应用研究,并与国际上同类产品的相关功能进行了比较。

微操作系统中微观对象三维立体形状重构研究

研究基于体视显微镜的微操作系统中微观对象的三维立体形状重构问题 体视显微镜的两子光路具有对称性和微小的差异性 ,差异性是影响微观对象重构准确性的重要因素 文中使用不同的参数序列描述两子光路的对称性和差异性 ,建立从二维图像空间向三维物空间映射的视觉模型 ,使用弱视差描述微观立体图像的相关性 通过实验分析视觉模型在三维物空间X ,Y ,Z三个方向上的重构精度 ,平均值分别为 0 74 % ,1 98%和 6 6 6 % 。

微操作系统中弱视差视觉模型研究

显微双目立体视觉主要由体视显微镜和 CCD图像传感器构成 ,基于计算机双目立体视觉原理 ,显微双目立体视觉在显微领域中用于三维微观定位和测量。该类视觉具有不同于宏观视觉的属性。使用弱视差描述微观视觉的成像特征以区别于传统的宏观视差。建立了新的显微视觉模型 ,模型中包含弱视差的级数项 ,反映出物空间深度信息与图像空间二维信息间存在弱的非线性关系 ,同时也部分矫正了物空间横向尺度的深度依赖性。

微操作系统中微型物体上点的空间坐标的计算方法研究

为操作者提供微型物体的完整的、放大的三维信息 ,就可以使操作者像在他日常生活中那样精密地控制所使用的工具和被操作对象 ,解决了在显微镜下操作者的视野和观察方向受到限制以及缺少第三维信息的问题 ,而为了实时、无遮挡地生成物体的三维虚拟放大影像 ,需要获得被操作对象不同角度的图像信息并采用简洁、快速的算法以满足实时性要求。介绍在一个人类级微型物体虚拟遥操作系统中根据不同角度拍摄的图像计算物体上点的空间坐标时所采用的一些算法。

用于微器件装配的微操作系统

微器件装配技术是微机械的关键技术之一，本文从微器件装配系统的特性和功能出发，提出了一套用于微装配的微操作系统设计方案，并对系统各个组成部分进行分析。

改进的基于区域卷积神经网络的微操作系统目标检测方法

传统的目标检测方法不能有效检测微操作系统中部分受遮挡或多种姿态的目标,因此文中采用改进的基于区域卷积神经网络的Faster-RCNN检测算法,用于微操作系统中部分受遮挡或多种姿态的目标检测.在原始Faster-RCNN的基础上,使用在图像分类任务中性能优越的深度残差网络作为检测算法的主框架,并且引入防止正负样本不均衡的在线困难样本挖掘策略以提高网络性能.实验表明,这种改进的基于区域卷积神经网络方法能有效识别部分受遮挡和不同姿态的目标,相比传统方法,文中方法对环境适应性更强,速度更快,具有实际应用价值.

基于强化学习微操作系统的机器视觉与无标定视觉伺服研究

建立视觉伺服系统中的雅克比矩阵,进行运动学分析。并设计一种机器视觉模型,为无标定视觉伺服系统的展开奠定了理论基础。提出了一种雅可比矩阵图像辨识法和自适策略,达到了好的效果。对系统控制的精确性验证,得到良好的系统性能。最后,设计微操作系统自动平台和四层软件构架,以提升软件维护和升级性能。用提出的算法,在平台上实行靶装配ICF实验,验证了方法的先进性和有效性。

生命科学领域中的微操作系统

微电子机械系统是把微驱动器、微执行器及微处理器都集中在极小的几何空间内,而微电子机械系统的各部位全面实现微型化是比较困难的.本文着重讨论微机械领域中的微操作系统,介绍它作为自身为宏观尺寸,执行器为微观尺寸的微电子机械系统的范例在国内外的发展与应用情况.其中,作为向微观世界传递信息和接收信息的传感器和执行器必须有足够小的尺寸,而与微观世界相联系的其它装置的尺寸可以是偏大的.

重庆医科大学生命科学研究院技术支持中心(仪器介绍三) Nikon TE 2000全自动显微操作系统

重庆医科大学生命科学研究院拥有的全自动显微操作系统是由NikonTE2000生物倒置显微镜、显微操作器、水平式拉针器、磨针仪、显微工具制作器、解剖镜等设备组成的一套先进的科学仪器。其技术包括显微注射、细胞核移植、胚胎移植、嵌合体制作及显微切割等。操作主要是在高倍倒置显微镜下通过精细的玻璃微量毛细移液管及精确的定位装置——显微操作器在单个细胞上进行。

重庆医科大学生命科学研究院技术支持中心(仪器介绍三) Nikon TE 2000全自动显微操作系统

重庆医科大学生命科学研究院拥有的全自动显微操作系统是由Nikon TE2000生物倒置显微镜、显微操作器、水平式拉针器、磨针仪、显微工具制作器、解剖镜等设备组成的一套先进的科学仪器。其技术包括显微注射、细胞核移植、胚胎移植、嵌合体制作及显微切割等。操作主要是在高倍倒置显微镜下通过精细的玻璃微量毛细移液管及精确的定位装置——显微操作器在单个细胞上进行。

细胞激光微操作系统无损伤操作细胞

细胞激光微操作系统无损伤操作细胞由中国科技大学激光生物实验室研制成功的我国首台“细胞激光微操作系统”，通过了中科院组织的专家鉴定。这个系统的研制成功，是我国单个活体细胞微处理技术的重大突破。国内外最新信息检索表明，这一系统在技术上有创新，并向产品化迈...

微核心操作系统的负载信息统计

本文利用基于消息的微核心操作系统 Ｍａｃｈ 的系统调用和专门设计的 Ｉ Ｐ Ｃ 剖析器对 Ｍａｃｈ 任务进行了剖析， Ｍａｃｈ 任务使用系统资源可统一为３ 个活动：使用处理器、 Ｉ Ｐ Ｃ 和 Ｖ Ｍ 。这些活动的统计信息能够准确、完整地反映系统的负载情况。通过对微核心操作系统 Ｍａｃｈ 的标准核心界面的改造和扩充，使用户能够在用户空间获得负载分布决策所需的有效的负载信息。

微操作机器人系统的研究开发

介绍了国家自然科学基金资助课题“微动并联机器人的研制”、“面向生物工程及显微手术的微操作机器人系统”的部分研究成果，讨论了微操作机器人系统亟待解决的一些问题，阐述了在构筑微操作机器人过程中应特别注意的一些关键技术及理论。