Мехатронний автоматизований комплекс для дослідження мікрооб’єктів

Abstract

У роботі розглянуто розроблення мехатронного автоматизованого комплексу для дослідження мікрооб’єктів, призначеного для виконання високоточних маніпуляцій та вимірювань у мікро- і нанодіапазоні. Проведено аналіз сучасних мікроманіпуляційних систем на основі п’єзоелектричних виконавчих пристроїв, які забезпечують безлюфтові та високоточні переміщення з високою стабільністю позиціонування. Обґрунтовано необхідність створення двокоординатного предметного столика з розширеним діапазоном переміщень, достатньою швидкодією та субмікронною точністю. Запропоновано структуру автоматизованого комплексу, що включає мікроскоп, відеокамеру, мікроманіпулятор, багатокоординатний стіл, систему керування та засоби візуалізації. Розроблено алгоритми керування модулем точних переміщень на базі біморфних п’єзоактюаторів, які забезпечують ефективну роботу комплексу в автоматичному та ручному режимах. Визначено параметри основних елементів системи керування, зокрема цифрових ємнісних датчиків переміщення, що суттєво впливають на точність позиціонування. Отримані результати підтверджують можливість використання запропонованого комплексу для високоточного дослідження, контролю та маніпулювання мікрооб’єктами в наукових і технологічних застосуваннях.