Recently reduction of industrial products in size and weight has been increased by application of micro-drills in gadgets of high precision and a great interest of a micro-drilling has been raised. Due to the lack of tool stiffness and the chip packing, the micro-drilling requires not only the robust tool structure which has not affected by vibration but also effective drilling methods designed to prevent tool fracture from cutting troubles. This paper presents an optimum design shape of a 0.15 mm micro-drill associated with a new manufacturing process to improve the production rate and to lengthen the tool life and suggestions on the micro-drilling characteristic properties associated with the tool life and workpiece quality.
The nanoscale sensing and manipulation have become a challenging issue in micro/nano-robotic applications. In particular, a feedback sensor-based manipulation is necessary for realizing an efficient and reliable handling of particles under uncertain environment in a micro/nano scale. This paper presents a piezoresistive MEMS cantilever for nanoscale force measurement in micro robotics. A piezoresistive MEMS cantilever enables sensing of gripping and contact forces in nanonewton resolution by measuring changes in the stress-induced electrical resistances. The calibration of a piezoresistive MEMS cantilever is experimentally carried out. In addition, as part of the work on nanomanipulation with a piezoresistive MEMS cantilever, the analysis on the interaction forces between a tip and a material, and the associated manipulation strategies are investigated. Experiments and simulations show that a piezoresistive MEMS cantilever integrated into a micro robotic system can be effectively used in nanoscale force measurements and a sensor-based manipulation.
Antoine Ferreira;Fontaine, Jean-Guy;Shigeoki Hirai
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
/
제4권1호
/
pp.23-31
/
2002
We proposed a concept of a desktop micro device factory for visually servoed teleoperated microassembly assisted by a virtual reality (VR) interface. It is composed of two micromanipulators equipped with micro tools operating under a light microscope. First a manipulator, control method for the micro object to follow a planned trajectory in pushing operation is proposed undo. vision based-position control. Then, we present the cooperation control strategy of the micro handling operation under vision-based force control integrating a sensor fusion framework approach. A guiding-system based on virtual micro-world exactly reconstructed from the CAD-CAM databases of the real environment being considered is presented for the imprecisely calibrated micro world. Finally, some experimental results of microassembly tasks performed on millimeter-sized components are provided.
This paper presents a macro/micro flip chip mounting head system for precise force control. In the proposed macro/ micro system, the macro actuator is conventional do servomotor with a ball screw mechanism and the micro actuator is a voice coil motor(VCM) that consists of four NdFeB magnets and a winded moving coil. For force control, a sensitive strain-gauge force sensor is mounted in the micro actuator. Through harmonic motion between macro and micro actuator, we would like to get precise contact force control when small sized flip chip is mounted on flexible substrate in high speed. In order to show the effectiveness of the proposed macro/micro flip chip mounting head system, we com...
The three-dimensional measurement method of confocal systems is a spot scanning method which has a high resolution and good illumination efficiency. However, conventional confocal systems had a weak point in that it has to perform XY axis scanning to achieve FOV (Field of View) vision through spot scanning. There are some methods to improve this problem involving the use of a galvano mirror [1], pin-hole array, etc. Therefore, in this paper we propose a method to improve a parallel mode confocal system using a micro-lens and pin-hole array in a dual microscope configuration. We made an area scan possible by using a combination MLA (Micro Lens Array) and pin-hole array, and used an objective lens to improve the light transmittance and signal-to-noise ratio. Additionally, we made it possible to change the objective lens so that it is possible to select a lens considering the reflection characteristic of the measuring object and proper magnification. We did an experiment using 5X, 2.3X objective lens, and did a calibration of height using a VLSI calibration target.
This paper introduces an approach to enhance the performance of magnetic manipulation systems for microrobot actuation. A variety of eight-electromagnet configurations have been proposed to date. The previous study revealed that achieving 5 degrees of freedom (5-DOF) control necessitates at least eight electromagnets without encountering workspace singularities. But so far, the research considering the influence of iron cores embedded in electromagnets has not been conducted. This paper offers a novel approach to optimizing electromagnet configurations that effectively consider the influence of iron cores. The proposed methodology integrates probabilistic optimization with finite element methods (FEM), using Bayesian Optimization (BO). The Bayesian optimization aims to optimize the worst-case magnetic force generation for enhancing the performance of magnetic manipulation system. The proposed simulation-based model achieves approximately 20% improvement compared to previous systems in terms of actuation performance. This study has the potential for enhancing magnetic manipulation systems for microrobot control, particularly in medical and microscale technology applications.
This paper reports a novel microfluidic system, by which microfluidic delivery, transport and control can be digitally realized in femtoliter scale. Microelectronic grade $N_2$ from a pressurized canister was passed through HPLC tubing into a micro injector. The micro injector was driven and controlled digitally by the control system that can apply various control parameters such as pulse frequencies. A front-end of micro nozzle was inserted the dyed oil to collect droplets injected. The diameter of a droplet was measured by a microscope and a CCD camera, and then its volume can be calculated on the assumption that the droplet is spherical. The micro nozzles were simply pulled in glass capillary tubes by the micro puller self-made, and the geometry parameters of the micro nozzles can be adjusted easily. Experiments have successfully been carried out, and the results demonstrated that the proposed digital micro injector possesses three significant advantages : precise ultra-small liquid volume in femtoliter scale, digital microfluidic control and micro devices fabricated by simple glass process, not based on IC process.
Recently, biological technology industry shows great development. Instruments and systems related biological technology have been developed actively. In this paper, we developed a new micro end-effector for biological cell manipulation. The existing micro end-effector for biological cell manipulation has not any force sensing mechanism. Usually, excessive contact force occurring when the end-effector and a cell collide might make a damage on the cell. However, unfortunately, user can not notice the condition in case of using the existing end-effector. In order to overcome we proposed the improved micro end-effector having a force sensing mechanism. This paper presents the design concepts of the new micro end-effector. We carried out calibration of the force sensor and tested the performance of the proposed micro end-effector. Through a series of experiments the new micro end-effector shows the possibility of application for precision biological cell manipulation such as DNA operation
This paper presents two control algorithms for the frequency and amplitude of the resonator of a micro sensor. One algorithm excites the resonator at its a priori unknown resonant frequency, and the other algorithm alters the resonator dynamics to place the resonant frequency at a fixed frequency, chosen by the designer. Both algorithms maintain a specified amplitude of oscillations. The control system behavior is analyzed using an averaging method, and a quantitative criterion is provided for the selecting the control gain to achieve stability. Tracking and estimation accuracy of the natural frequency under the presence of measurement noise is also analyzed. The proposed control algorithms are applied to the MEMS dual-mass gyroscope without mechanical connecting beam between two proof-masses. Simulation results show the effectiveness of the proposed control algorithms which guarantee the proof-masses of the gyroscope to move in opposite directions with the same resonant frequency and oscillation amplitude.
This paper presents the development of a 3D printer based piezo-driven vertical micro-positioning stage. The stage consists of two flexure bridge structures which amplify and transfer the horizontal motion of the piezo-element into vertical motion of the end-effector. The stage is fabricated with ABS material using a precision 3D printer. This enables a one-body design eliminating the need for assembly, and significantly increases the freedom in design while shortening fabrication time. The design of the stage was optimized using response surface analysis method. Experimental results are presented which demonstrate 100nm stepping in the vertical out-of-plane direction. The results demonstrate the future possibilities of applying 3D printers and ABS material in fabricating linear driven motion stages.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.