微操作机器人视觉反馈技术与系统软件实现研究-research on visual feedback technology and system software implementation of micromanipulator.docx

摘要摘要本论文的研究是在国家八六三项目用于生物工程的微操作机器人系统样机的资助下进行的，研究目标是对微操作机器人系统中的视觉反馈技术展开深入的研究，并实现整个系统的软件控制。现代生物医学对克隆、转基因动物的研究，通常涉及细胞级的操作。其中最常用的技术是显微切割和显微注射等。本系统就是在这个背景fill行研制和开发的。研究的目的是为显微切割草日显微注射提供一个可靠、适用的操作工具，使工作效率能够大幅度提高，从而促进生物医学领域相关问题的发展。本论文主要围绕微操作机器人体系结构、视觉反馈技术以及系统的软件实现三个方面展开论述。1.微操作机器人采用分体式的机械结构，在硬件上全部采用模块化结构，使系统便于维护、安装和调试:2.显微视觉反馈技术是实现微操作机器人的视觉系统的手段，利用显微图象的傅立叶谱来确定焦平面的位置，然后通过焦平面位置标定微操作手在Z轴的零点:对微操作工具的自动有哪些信誉好的足球投注网站给出有哪些信誉好的足球投注网站的策略和实现的算法j3.对系统的软件结构作了分析，并从功能和实现的角度划分软件的组成模块，实现系统软件控制。本文着重讨论如何利用显微视觉反馈技术标定微操作手在Z轴的零点，提出了解决的方案和具体算法，成功地确定了微操作子在Z轴的零点，并对实验的精度作了分析。关键词=微操作机器人系统显微视觉反馈技术傅立叶谱系统软件控制IABSTRACTABSTRACTThisdissertationisfundedbyNational863High-TechRDProgram--StudyonMicro-OperationRobotandItsApplications.Ourgoalistoreseatchthemicro-visionfeedbackdeeplyandtoimplementthesystemcontrollingsoftwareModembiomedicalresearchsuchascloneandgene-transferringalwaysconcemthemanipulationonthecelllevel.Themostusefulmeanstomanipulatecellsaremicro-cuttingandmicro-injecting.Undersuchresearchbackground，ourgoalistoprovideanapplicablemicro-manipulatorwhichcanimprovethemicro-cuttingandmicro-injectionefficiencyandthusadvancethedevelopmentinthebiomedicalfieldThisdissertationdiscuss岱thethreeaspectsofmicro-manipulationsystem:systemarchitecture，micro-visionfeedbacktechniqueandsystemcontrollingsoftware.1.Weconstructthemicro-manipolationrobotwithindependentcomponents.Bydoingthat，thesystemiseasytoinstall，maintainandtest.2.Micro-visionfeedbacktechniqueisthemainmeanstohandletherobotsvisionsystem.First，wecalibratetheMicro-manipulatorszeropositionattheZaxisbythe岛cusplanewhichcanbeobtainedthroughtheFourierspectrumsofaserialsofmicro-visionimages.Secondly，wedesigntheautomaticsearchstrategyofmicro-manipulator.andimplementthesearchalgorithm3.Weanalyzethesystemsoftwarearchitectureanddividethesystemso负waremtoseveralmodulesaccordingthesystemfunctionandimplementation.Inthedissertation，weemphasizeonhowtocalibratemicro-manipulatorszeropositionattheZaxisbymicro-visionfeedbacktechnique.Weputforwardanalgorithmtodothatandsucceedincalibratingitszeroposit