項(xiàng)目的背景及目的
作為特型機(jī)器人的一種，微操作機(jī)器人因其具有系統(tǒng)位移精度高，定位精密，操作精密等特性，將人們的工作空間從宏觀領(lǐng)域拓展到了細(xì)微空間領(lǐng)域。用于生物工程中的微操作機(jī)器人系統(tǒng)，可以代替人工完成生物實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的細(xì)胞級(jí)顯微操作（轉(zhuǎn)基因微注射，染色體切割，細(xì)胞分離，細(xì)胞融合等）。
技術(shù)原理與工藝流程
因?yàn)樯锖歪t(yī)學(xué)試驗(yàn)中的顯微操作過(guò)程是對(duì)生物細(xì)微體，如生物細(xì)胞、染色體等活性物質(zhì)進(jìn)行顯微操作。這些物體的幾何尺度都在微米或亞微米的數(shù)量級(jí)，在宏觀環(huán)境中觀察不到。所以顯微操作的全部工作都要在顯微鏡下進(jìn)行，為了便于操作，還應(yīng)該有足夠的空間能夠放置生物培養(yǎng)皿，滿足微操作工具的運(yùn)動(dòng)和裝卸工作，所以能夠完成這種顯微操作的微操作機(jī)器人系統(tǒng)的主體是一臺(tái)倒置的生物顯微鏡。完成對(duì)生物細(xì)微體顯微操作的部件是兩套結(jié)構(gòu)對(duì)稱的、分別位于主體顯微鏡兩側(cè)的三維高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。為了提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，對(duì)顯微鏡的結(jié)構(gòu)作了修改，將原來(lái)手動(dòng)調(diào)節(jié)的載物平臺(tái)運(yùn)動(dòng)改裝成電動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)，將顯微鏡焦距調(diào)節(jié)由手動(dòng)改為電動(dòng)調(diào)節(jié)。這樣顯微鏡部分的所有運(yùn)動(dòng)都實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)控制，可以在計(jì)算機(jī)控制下完成多種形式的運(yùn)動(dòng)。
主要技術(shù)性能指標(biāo)
微操作手臂的可移動(dòng)范圍是20mm，運(yùn)動(dòng)精度為1μm，三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的平臺(tái)可以組合成做空間三維運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)組，其操作空間范圍是20mm×20mm×20mm，每一方向的操作精度是1μm。
技術(shù)水平
本項(xiàng)目得到7項(xiàng)國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目支持, 授權(quán)專利號(hào) ZL97121702.5，獲2002年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)（二等獎(jiǎng)）。
應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)
應(yīng)用行業(yè) 1.生物工程 2.醫(yī)學(xué)工程
用顯做操作裝置對(duì)細(xì)胞進(jìn)行解剖手術(shù)、人工受精、細(xì)胞核移植、基因注入、細(xì)胞內(nèi)微量注射、胚胎切割等的技術(shù)。顯微操作術(shù)在核質(zhì)關(guān)系、基因表達(dá)、胚胎發(fā)育機(jī)制等的研究中具有重要意義。對(duì)這種顯微操作技術(shù)的掌握與應(yīng)用的程度，也是衡量一個(gè)國(guó)家生物、醫(yī)學(xué)研究、生物工程技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重要標(biāo)志之一。
目前，國(guó)內(nèi)絕大部分使用價(jià)格昂貴進(jìn)口設(shè)備。要使微操作應(yīng)用普及的話，就必須使操作設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，所以應(yīng)用前景還是很好的。如果得到普及的話，每年需求約在百臺(tái)以上。