观测与操控是纳米技术的核心,针对纳米操作面临的问题和挑战,在基金重点项目“纳米环境中机器人化操作的理论体系与实现方法”的资助下,本项目组开展了深入的研究工作,取得主要成果如下 1、研究了纳观力描述模型,建立了悬臂梁探针受力模型和标定方法,实现了探针3D受力定量计算分析;开展了表面电子自旋、量子态的纠缠,量子效应建模方法、量子纠缠控制,非线性量子反馈控制等量子效应研究。 2、研制了基于柔性铰链结构的纳米位移传感器,位移分辨率达到了5nm,响应频率>120Hz;研制了厚膜电容位移传感器,其量程为1000nm, 分辨率为2nm。 3、研究了PZT驱动器迟滞特性获取和微观3D信息获取方法。提出PI模型参数辨识的非线性控制方法,有效消除了PZT迟滞与蠕变影响。 4、在系统集成,光电信号采集与处理,高速数据处理,解耦纳米平台,非线性补偿控制,可编程监控操作,操作视觉反馈误差监控和修正等关键技术上取得突破,完成实验平台研制。 5、组建了一支多学科、国内外合作团队并具备了自主研发能力。 6、完成学术论文96篇,专利申请21项,培养博士研究生11人,硕士8人。
英文主题词Robotics;Nano manipulation; Non-linear control; AFM