在“人工智能”、“5G”、“自動駕駛”這些充滿科技感的詞匯不斷出現(xiàn)的21世紀(jì),人類的好幫手——機(jī)器人也迎來了發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的黃金時(shí)期,作為機(jī)器人的分支之一——微納機(jī)器人同樣在以后的人類生活中扮演著重要的角色。在19世紀(jì)60年代微機(jī)械的概念出現(xiàn)后,微納機(jī)器人不斷發(fā)展,理論概念不斷被完善和提出,各種制備工藝百花齊放,驅(qū)動方式也多種多樣。而且眾多微納機(jī)器人在生物醫(yī)療、科研實(shí)驗(yàn)、環(huán)境檢測等方面為人們提供了新的解決方案。微納機(jī)器人由多個(gè)系統(tǒng)組成,首先微納機(jī)器人在微納尺度下進(jìn)行圖像信息的獲取和成像依賴于視覺系統(tǒng),然后微納機(jī)器人完成各種抓取釋放轉(zhuǎn)移等功能時(shí)都需要依賴于執(zhí)行器,作為微納機(jī)器人必不可少的兩個(gè)模塊——視覺模塊和執(zhí)行器模塊,在機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用中有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文主要聚焦于這兩個(gè)模塊,接下來就對兩方面的工作內(nèi)容進(jìn)行介紹:（1）在自然界中,多數(shù)節(jié)肢動物都擁有一種名為復(fù)眼的視覺器官,復(fù)眼結(jié)構(gòu)具備獨(dú)特的光學(xué)特性:小體積、大視場、大景深、對運(yùn)動物體靈敏度高等。正因?yàn)樗哂羞@些特性,人造的仿生復(fù)眼結(jié)構(gòu)在微納機(jī)器人的視覺成像方面有著重要的應(yīng)用前景。飛秒激光直寫（FsLDW）技術(shù)因其在三維制備,可程序化... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光鑷捕獲微納膠體粒子原理示意圖

第一章緒論5無熱效應(yīng)的特點(diǎn)。如圖1.3是常見的加工系統(tǒng)，包括光源(激光光源主要采用鈦：藍(lán)寶石激光器，利用摻鈦藍(lán)寶石作為增益介質(zhì)，波長一般在800nm，脈沖寬度為100fs左右，重復(fù)頻率為82MHz，脈沖能量在0.1至1000nJ范圍內(nèi)。),光路，三維位移平臺，電腦控制端和顯示器。圖1.3飛秒激光雙光子聚合加工系統(tǒng)雙光子聚合反應(yīng)得益于飛秒激光的超越光學(xué)衍射極限的性能，對聚合物的材料要求較低，可聚合的單體如：聚乙二醇二丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯；生物材料如：蛋白質(zhì)；熱敏材料如：N-異丙基丙烯酰胺等等。而由于材料多樣性，由發(fā)雙光子聚合制備的微納器件也有更為廣泛的應(yīng)用，例如生物兼容性較好的材料可用于制備微納器件人實(shí)現(xiàn)藥物運(yùn)輸，細(xì)胞培養(yǎng)，柔性材料的響應(yīng)特性可用于制備微納執(zhí)行器，由于飛秒激光的高分辨率，也可以制備多種材料的柔性微納光學(xué)器件[18]等等。如圖1.4所示，Sun等人利用光聚合反應(yīng)制備里世界上第一個(gè)微米牛(10μm)，栩栩如生的立體感十足的微結(jié)構(gòu)展示出飛秒激光超強(qiáng)的真三維加工能力[19]。

第一章緒論6圖1.4飛秒激光雙光子聚合反應(yīng)制造的‘微米�！�1.2微納機(jī)器人21世紀(jì)即將步入人工智能的時(shí)代，無論是5G提供的硬件條件，還是云計(jì)算，云服務(wù)等概念的實(shí)例化日趨完善，這都為人類下一次具有劃時(shí)代意義的工業(yè)革命奠定了技術(shù)的基矗而正是有了人工智能的發(fā)展和幾乎零延遲的5G通訊網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器人這個(gè)很早就出現(xiàn)并且不斷被發(fā)展的概念有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。現(xiàn)在機(jī)器人已經(jīng)開始在社會上扮演著重要的角色，無論是工業(yè)運(yùn)輸，消防救援，家庭服務(wù)等等領(lǐng)域，我們都能看到他們的身影。我們把視角從宏觀轉(zhuǎn)向在高倍顯微鏡下的微納領(lǐng)域，早已存在的雖然人們?nèi)庋鄄豢梢姷奈⒓{機(jī)器人也同樣在各個(gè)領(lǐng)域做著卓越的貢獻(xiàn)。而正是由于其在無創(chuàng)外科手術(shù)，藥物輸送，細(xì)胞(微粒)操縱，生物傳感和環(huán)境修復(fù)等各個(gè)領(lǐng)域完成著不可思議的工作，所以微納機(jī)器人的發(fā)展和研究從未停下腳步，業(yè)已成為人類未來的重要助力之一[20-21]。1.2.1微納機(jī)器人的發(fā)展機(jī)器人可以簡單的理解為替代人類完成一些重復(fù)性和較困難的工作，所以機(jī)器人的原型均是對人類或者其他生物行為的模仿。同樣，微納機(jī)器人也是對宏觀生物的結(jié)構(gòu)或行為進(jìn)行模仿，然后縮小到微納尺度，從而產(chǎn)生了具有相同形態(tài)或類似功能的微納機(jī)器人。例如，自然界中的昆蟲、水下的魚類、肉眼看不見的細(xì)菌等都是微納機(jī)器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fabrication of Microlens Array and Its Application:A Review[J]. Wei Yuan,Li-Hua Li,Wing-Bun Lee,Chang-Yuen Chan.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(01)



本文編號：3231148