[发明专利]一种基于3D打印微流道的微操作装置及方法

说明书

本发明提供一种基于3D打印微流道的微操作装置，包括柔性铰链机械臂，所述柔性铰链机械臂的内部固定连接有连接框，所述柔性铰链机械臂的内部开设有微流道，所述连接框的顶部螺纹连接有预紧螺栓，所述连接框的内侧活动连接有压电陶瓷驱动器；发明提供的基于3D打印微流道的微操作装置及方法，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、微流道和连接框进行加工，提高其加工效率，然后通过预紧螺栓带动活动框向下移动，使得压电陶瓷驱动器的顶部位于限位槽的内部，然后通过微流道内施加一定压力、流速的液体或气体，可调整液体环境中细胞的位置与姿态，从而达到了使用更加便利的目的。

技术领域

本发明属于夹持器领域，尤其是一种基于3D打印微流道的微操作装置及方法。

背景技术

夹持器是握住物体进而操控物体的设备，它能够在执行某些动作的同时夹住和松开物体，运动设备往往模仿人体的运动，就夹持器而言，模仿的是手指的运动，“手指”本身并不属于夹持器，它们只是用于夹持物体的专用定制工具，称为“夹片”，现有技术中细胞使用的夹持器使用较为不便，目前夹持器只提高夹持功能，不具备扩张控制功能。

因此，有必要提供一种基于3D打印微流道的微操作装置及方法解决上述技术问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的问题，本发明提供了一种基于3D打印微流道的微操作装置及方法。

技术方案：一种基于3D打印微流道的微操作装置，包括柔性铰链机械臂，所述柔性铰链机械臂的内部固定连接有连接框，所述柔性铰链机械臂的内部开设有微流道，所述连接框的顶部螺纹连接有预紧螺栓，所述连接框的内侧活动连接有压电陶瓷驱动器，所述连接框的内底壁固定连接有限位框，所述压电陶瓷驱动器的底部位于限位框的内部，所述连接框的内顶壁开设有固定槽，所述固定槽的内部滑动连接有活动框，所述活动框的底部开设有限位槽，所述压电陶瓷驱动器的顶部位于限位槽的内部。

优选的，所述限位框两侧的底部均固定连接有安装块，所述安装块的顶部螺纹连接有固定螺栓，所述安装块与连接框之间通过固定螺栓固定连接。

优选的，所述活动框的顶部固定连接有轴承，所述预紧螺栓的底端与轴承的内圈固定连接。

优选的，所述活动框两侧的顶部均固定连接有滑块，所述固定槽的内壁开设有与滑块对应的滑槽，所述滑块滑动连接于滑槽的内部。

优选的，所述限位槽的内顶壁固定连接有防滑垫，所述压电陶瓷驱动器的顶部与防滑垫接触。

优选的，所述微流道呈曲线状，所述连接框呈矩形状。

一种基于3D打印微流道的微操作装置的操作方法，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、微流道和连接框进行加工；

S2：将压电陶瓷驱动器安装在连接框的内部，使得压电陶瓷驱动器的底部位于限位框的内部；

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

S4：在夹持时，压电陶瓷驱动器在电压作用下伸长，通过柔性铰链机械臂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。

本发明的有益效果：