[发明专利]一种基于3D打印微流道的微操作装置及方法

权利要求书

1.一种基于3D打印微流道的微操作装置，其特征在于，包括柔性铰链机械臂（1），所述柔性铰链机械臂（1）的内部固定连接有连接框（2），所述柔性铰链机械臂（1）的内部开设有微流道（3），所述连接框（2）的顶部螺纹连接有预紧螺栓（4），所述连接框（2）的内侧活动连接有压电陶瓷驱动器（5），所述连接框（2）的内底壁固定连接有限位框（13），所述压电陶瓷驱动器（5）的底部位于限位框（13）的内部，所述连接框（2）的内顶壁开设有固定槽（6），所述固定槽（6）的内部滑动连接有活动框（12），所述活动框（12）的底部开设有限位槽（9），所述压电陶瓷驱动器（5）的顶部位于限位槽（9）的内部。

2.如权利要求1所述的一种基于3D打印微流道的微操作装置，其特征在于，所述限位框（13）两侧的底部均固定连接有安装块（15），所述安装块（15）的顶部螺纹连接有固定螺栓（14），所述安装块（15）与连接框（2）之间通过固定螺栓（14）固定连接。

3.如权利要求1所述的一种基于3D打印微流道的微操作装置，其特征在于，所述活动框（12）的顶部固定连接有轴承（11），所述预紧螺栓（4）的底端与轴承（11）的内圈固定连接。

4.如权利要求1所述的一种基于3D打印微流道的微操作装置，其特征在于，所述活动框（12）两侧的顶部均固定连接有滑块（7），所述固定槽（6）的内壁开设有与滑块（7）对应的滑槽（8），所述滑块（7）滑动连接于滑槽（8）的内部。

5.如权利要求1所述的一种基于3D打印微流道的微操作装置，其特征在于，所述限位槽（9）的内顶壁固定连接有防滑垫（10），所述压电陶瓷驱动器（5）的顶部与防滑垫（10）接触。

6.如权利要求1所述的一种基于3D打印微流道的微操作装置，其特征在于，所述微流道（3）呈曲线状，所述连接框（2）呈矩形状。

7.一种基于3D打印微流道的微操作装置的操作方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1：通过聚合物激光3D打印、聚合物双光子3D打印等工艺对柔性铰链机械臂（1）、微流道（3）和连接框（2）进行加工；

S2：将压电陶瓷驱动器（5）安装在连接框（2）的内部，使得压电陶瓷驱动器（5）的底部位于限位框（13）的内部；

S3：手动转动预紧螺栓（4），通过预紧螺栓（4）带动活动框（12）向下移动，使得压电陶瓷驱动器（5）的顶部位于限位槽（9）的内部，通过活动框（12）对压电陶瓷驱动器（5）进行限位，使其安装更加稳固；

S4：在夹持时，压电陶瓷驱动器（5）在电压作用下伸长，通过柔性铰链机械臂（1）的弹性变形实现微操作器末端的夹紧；

S5：在微操作过程中，通过微流道（3）内施加一定压力、流速的液体或气体，可调整液体环境中细胞的位置与姿态。