Micro-manipulator (微操縱器，微機械手）簡介

微操縱器(Micro-manipulator)是將宏觀的手部運動轉化為探針（probe）或針頭（needle）的微觀運動的設備。微納操縱器可以分為多種類型。從轉換尺度（分辨率）上分為毫米（millimeter）級微操，微米級（micron）微操，納米（nanometer）級微操；從轉換原理上分為機械型微操，液壓型，和壓電型；另外根據不同的應用也有不同的分類。

各種微操縱器的工作原理 

1 機械式微操縱器

通過齒輪（gears）實現。

2 液壓式（hydraulic）微操縱器

液壓微操縱器用液壓油從橫截面積較小的油缸流向橫截面積較大的油缸來縮減位移。

3 電子機械式微操縱器

電子機械式微操縱器采用與機械式微操縱器相同的齒輪縮減的原理，但使用高精度電機來轉動齒輪。

4 電子壓電陶瓷微操縱器

通過材料的壓電效應來實現。

優缺點

機械式優點是自成一體。液壓和電動微操縱器的優點是通過液壓管路或電路將輸入的手部動作與輸出的微型動作物理隔離。這種隔離減少從用戶傳遞的振動。所有微操縱器都需要考慮熱膨脹引起的漂移。

應用案例

1 微機械手的典型用途包括細胞質內精子注射、向細胞內微量注射DNA和其他物質、核移植（克隆）以及在細胞表面定位微電極以進行電生理測量（貼片夾持）。

2 基于納米微操縱器的Nanoprobing（納米級探測）。

納米級微操縱器

Kleindiek的微操縱器是基于壓電馬達（Piezo-electrical Motor）的機械手。可以實現納米級精度的定位和位移。主要的型號：MM3A和MM3E(帶位置編碼encoder)。

MM3A/MM3E的主要特點：

亞納米級精度（0.25 nm ）

厘米級工作范圍（100 cm3 ）

卓Y的穩定性，低漂移（1 nm/min ）

快速手動預定位

無反沖或反向運動

高運行速度（高達10 mm/sec）

6級速度，粗調和精調兩種模式

小巧實用

多種實用插件（plug-in）