秦传波，曾军英，田联房，曹路



基于微型机器人的显微注射系统设计与实验

秦传波1，曾军英1，田联房2，曹路1

（1. 五邑大学 信息工程学院，广东 江门 529020；2. 华南理工大学 自动化科学与工程学院，广东 广州 510641）

针对传统显微注射操作中手动操作难度大、成本高等问题，设计了一种基于微型机器人的低成本显微注射系统. 首先，介绍三自由度微型机器人、信号控制器和功率放大器的结构和设计原理. 其次，分析机器人在平面和垂直方向的运动性能. 在驱动信号时，平面尺蠖式蠕动速度可达步；在驱动信号高于时，步进分辨率小于步；垂直方向运动最大范围，最小分辨率达，满足实际要求. 最后，设计了显微针对插、虾卵细胞吸附固定实验和虾卵细胞注射实验，结果表明，本文方案操作简单、重复性强，显微注射成功率达88%.

细胞显微注射；微型机器人；压电陶瓷；音圈马达

细胞显微注射自动化是当前生物基因工程技术的重点研究方向. 由于生物细胞的直径通常在范围内，其操作精度远超人类生理极限，因此研发适用于生物工程领域的低成本、高精度微小型自动化机器人，对于实现细胞显微注射自动化的推广具有重大的实用价值. 目前，微型机器人按驱动方式可分为微电机驱动、压电陶瓷驱动和电磁驱动.

国外学者因研究起步较早，已经取得较好的研究成果. 如文献[1]采用四组压电陶瓷致动器和两个U型电磁铁设计了一款完整约束机器人，精度达，但……