項目的背景及目的
作為特型機器人的一種，微操作機器人因其具有系統(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器人系統(tǒng)，可以代替人工完成生物實驗中常見的細(xì)胞級顯微操作（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
因為生物和醫(yī)學(xué)試驗中的顯微操作過程是對生物細(xì)微體，如生物細(xì)胞、染色體等活性物質(zhì)進行顯微操作。這些物體的幾何尺度都在微米或亞微米的數(shù)量級，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動和裝卸工作，所以能夠完成這種顯微操作的微操作機器人系統(tǒng)的主體是一臺倒置的生物顯微鏡。完成對生物細(xì)微體顯微操作的部件是兩套結(jié)構(gòu)對稱的、分別位于主體顯微鏡兩側(cè)的三維高精度運動平臺。為了提高系統(tǒng)的自動化程度和對環(huán)境的適應(yīng)性，對顯微鏡的結(jié)構(gòu)作了修改，將原來手動調(diào)節(jié)的載物平臺運動改裝成電動控制運動，將顯微鏡焦距調(diào)節(jié)由手動改為電動調(diào)節(jié)。這樣顯微鏡部分的所有運動都實現(xiàn)了電動控制，可以在計算機控制下完成多種形式的運動。
主要技術(shù)性能指標(biāo)
微操作手臂的可移動范圍是20mm，運動精度為1μm，三個結(jié)構(gòu)相同的平臺可以組合成做空間三維運動的平臺組，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
本項目得到7項國家“863”計劃項目支持, 授權(quán)專利號 ZL97121702.5，獲2002年度國家技術(shù)發(fā)明獎（二等獎）。
應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測
應(yīng)用行業(yè) 1.生物工程 2.醫(yī)學(xué)工程
用顯做操作裝置對細(xì)胞進行解剖手術(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)育機制等的研究中具有重要意義。對這種顯微操作技術(shù)的掌握與應(yīng)用的程度，也是衡量一個國家生物、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，國內(nèi)絕大部分使用價格昂貴進口設(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，每年需求約在百臺以上。