Micro-manipulator (微操纵器，微机械手）简介

微操纵器(Micro-manipulator)是将宏观的手部运动转化为探针（probe）或针头（needle）的微观运动的设备。微纳操纵器可以分为多种类型。从转换尺度（分辨率）上分为毫米（millimeter）级微操，微米级（micron）微操，纳米（nanometer）级微操；从转换原理上分为机械型微操，液压型，和压电型；另外根据不同的应用也有不同的分类。

各种微操纵器的工作原理 

1 机械式微操纵器

通过齿轮（gears）实现。

2 液压式（hydraulic）微操纵器

液压微操纵器用液压油从横截面积较小的油缸流向横截面积较大的油缸来缩减位移。

3 电子机械式微操纵器

电子机械式微操纵器采用与机械式微操纵器相同的齿轮缩减的原理，但使用高精度电机来转动齿轮。

4 电子压电陶瓷微操纵器

通过材料的压电效应来实现。

优缺点

机械式优点是自成一体。液压和电动微操纵器的优点是通过液压管路或电路将输入的手部动作与输出的微型动作物理隔离。这种隔离减少从用户传递的振动。所有微操纵器都需要考虑热膨胀引起的漂移。

应用案例

1 微机械手的典型用途包括细胞质内精子注射、向细胞内微量注射DNA和其他物质、核移植（克隆）以及在细胞表面定位微电极以进行电生理测量（贴片夹持）。

2 基于纳米微操纵器的Nanoprobing（纳米级探测）。

纳米级微操纵器

Kleindiek的微操纵器是基于压电马达（Piezo-electrical Motor）的机械手。可以实现纳米级精度的定位和位移。主要的型号：MM3A和MM3E(带位置编码encoder)。

MM3A/MM3E的主要特点：

亚纳米级精度（0.25 nm ）

厘米级工作范围（100 cm³ ）

卓Y的稳定性，低漂移（1 nm/min ）

快速手动预定位

无反冲或反向运动

高运行速度（高达10 mm/sec）

6级速度，粗调和精调两种模式

小巧实用

多种实用插件（plug-in）