利用超声辐射力和力矩复合操纵微机械构件的方法

摘要

本发明公开了一种利用超声辐射力和力矩复合操纵微机械构件的方法，应用六个平面超声换能器，分成两组，同一时间只使用一组超声换能器工作，三束平面超声波叠加合成一个二维驻波场，微构件被超声辐射力俘获在声势阱中，通过快速切换两组超声换能器工作，使二维驻波场旋转，声势阱的位置和取向发生改变，在超声辐射力和力矩的共同作用下，微构件同时发生传输和旋转。通过高速显微摄像系统对微构件进行前后位置标定和调整超声换能器的相位，把微构件传输回到原来的位置，使微构件仅发生自身旋转。此方法在复杂精细的微机电系统制造与装配、细胞生物工程等高科技领域有广阔的应用前景。

主权项

1.利用超声辐射力和力矩复合操纵微机械构件的方法，其特征在于：应用六个平面超声换能器，使其均匀分布在同一平面，相邻超声换能器的声束轴夹角为60；将六个超声换能器分成两组，每组的三个超声换能器的声束轴夹角为120，同一时间只使用一组超声换能器工作，其中一个超声换能器发出的平面超声波的声压幅值为另外两个超声换能器的10倍；三束平面超声波叠加合成一个二维驻波场，微构件被超声辐射力俘获在声势阱中，通过快速切换两组超声换能器工作，使二维驻波场旋转，声势阱的位置和取向发生改变，在超声辐射力和力矩的共同作用下，微构件同时发生传输和旋转；通过高速显微摄像系统对微构件进行前后位置标定，以及调整声压幅值较小的两个超声换能器的相位，把微构件传输回到原来的位置，使微构件仅发生自身旋转，调整了其姿态。