国家自然科学基金(50805040)
- 作品数：3 被引量：20H指数：3
- 相关作者：陈立国陈涛李昕欣孙立宁刘柏旭更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学中国科学院苏州大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 具有力感知功能的四臂式MEMS微夹持器研制被引量：4
- 2009年
- 为使夹持器小型集成化且夹持力可控,采用体硅加工技术研制了一种基于单晶硅的、具有微力检测功能的新型四臂式MEMS微夹持器。以压阻检测技术为基础,利用MEMS侧面压阻刻蚀工艺将力传感器集成在微夹持器的夹持臂末端,实现夹持力的微力检测。采用有限元软件分析,微夹持器机构和传感器弹性体,并通过S型柔性梁结构的设计将梳齿驱动的直线运动转化为夹持臂末段的转动,然后结合四臂式的末段结构,有效地扩展夹持器的夹持范围。利用硅玻璃键合技术实现夹持臂的电隔离,通过施加80V电压,夹持臂的单臂运动范围为25μm,夹持器的夹持范围为30～130μm。实验标定出传感器的最大量程在1mN以上,分辨率为3μN,可以实现夹持力的有效反馈。
- 孙立宁陈涛邵兵李昕欣
- 关键词：微机电系统微操作
- 复合式MEMS微夹持器的研制被引量：11
- 2009年
- 为实现对亚毫米微小构件稳定夹取及可靠释放等操作,研制了一种复合式微夹持器。采用有限元软件分析了微夹持器的机构及动力特性。应用MEMS体硅工艺将静电梳齿驱动与气动吸放集成构成复合式驱动,气动吸放的引入改善了微夹持器的操作性能,S形柔性梁结构的设计将梳齿驱动的直线运动转化成末端夹爪的转动实现了夹持操作。两种不同尺寸的微夹持器,有效扩展了微夹持器的夹持范围。根据微夹持器的操作控制需求,设计了微夹持器静电驱动控制系统以及气压控制系统。在80V的驱动电压下,微夹持器末端夹爪位移可达25μm。针对100～200μm的小球进行了微操作实验,实验结果表明,静电梳齿驱动结合真空吸附能够使夹取操作更加稳定,基于闭环控制的气路正压力能有效克服小球与夹爪之间的粘附力,实现可靠的释放操作。微夹持器基本满足100～200μm微小构件的操作需求。
- 陈立国刘柏旭
- 关键词：微机电系统微操作微夹持器
- 侧壁压阻式力传感器的研制与标定被引量：7
- 2010年
- 在对现有微操作中夹持力问题进行分析的基础上,提出了一种基于面内侧壁压阻的力传感器加工方法,成功地在MEMS微夹持器上集成了压阻式的力检测传感器,对夹持力的检测反馈实现了微操作的闭环控制.该方法利用离子注入工艺和深度反应离子刻蚀(DRIE)工艺相结合制作检测梁侧壁压阻,改善了侧壁压阻工艺与其他工艺间的兼容性问题.最后通过压电叠堆驱动平台结合精密电子秤对压阻传感器进行了标定.测试表明,这种微力传感器加工技术可以很好地与其他工艺相兼容,力传感器的灵敏度优于72V/N,分辨率优于3μN.
- 陈涛孙立宁陈立国荣伟彬李昕欣王家畴
- 关键词：微机电系统力传感器
