要求就是运动的轮子不能在地板上打滑或者说打滑次数太多，否则你将无法检测到障碍物。个空转的齿轮连接到马达上就可以避免这个问题，这个轮子不是由马达驱动而是通过装置的运动带动它在驱动轮旋转的过程中，如果惰轮停止了，说明你碰到障碍物了直线位移传感器直线位移传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这效果，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。将传感器用作分压器可最大限度降低对滑轨总阻值精确性的要求，因为由温度变化引起的阻值变化不会影响到测量结果。因为本设计的电磁铁性能测试行程为，所以选择系列中的位移传感器位移传感器技术指标量程精度等级供电电压，等输出，等动态频率表系列传感器尺寸表型号最小最大力传感器的选择力传感器简单来说就是能感受外力并转换成可用输出信号的传感器。其主要类别有应变管式又称为应变筒式。此种传感器的机构简单。制造方便，在火箭弹，炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛的应用。膜片式组合式本次设计的电磁铁性能检测台用来测试力要求精度比较高，通过综合考虑决定用型传感器来测量电磁铁力的大小。此种传感器外形较好，可以承受很大的拉压力，结构简单，安装方便，互换性好，在载荷作用下弹性体的体积变化小，所以具有优良的自然线性度。并且能够方便的设计为拉压两用传感器。型传感器图片如图图型传感器型传感器尺寸如图所示图型传感器尺寸图第章其他零部件的设计导套副类型的确定滚珠直线导套副是由导套轴导套滑座包括直线运动球轴承和直线运动球轴承支承座和导套轴支承座组成的直线导向部件。按结构形式分为开放式和封闭式两类，开放式均可调隙，封闭式又可分为可调隙型和不可调隙型两种。由于其结构简单摩擦系数小只有寿命长等特点，被广泛应用于数控机床自动化设备测量仪器印刷包装机械纺织机械制药机械玻璃机械以及其他需要直线导向的领域。滚珠直线导套副分为开放式滚珠直线导套副和封闭式滚珠直线导套副。型开放滚动直线导套副如图图型型闭式滚动直线导套副如图图型滚珠直线导套副的选用和计算计算载荷滚珠直线导套副主要用于直线导向，不能承受导套轴圆周方向的扭矩。在选用时，需对受力状态受力结构进行受力分析，还需对运动过程的受力变化对导向系统产生的影响进行评估。计算额定寿命滚珠直线导套副寿命的衡量标准为在允许的环境条件中，在承受负载等于额定动载荷的情况下，连续直线运动行程达到基准行程寿命时有基准可靠度不产生材料疲劳破坏。由此可得滚珠直线导套副的额定行程寿命为其中，导套滑座的额定动载荷，参见滚珠直线导套副的系列参数，计算载荷，温度系数，见表表温度系数工作温度接触系数，见表表接触系数每根导套轴上的导套滑座个数硬度系数，为基准硬度，低于时额定动载荷锐减。通常滚珠直线导套副的硬度为，故取载荷系数，见表表载荷系数工作条件无外部冲击和振动速度无明显冲击和振动速度有外部冲击或振动速度当行程的长度已定，滚珠直线导套副的额定时间寿命为其中，工作单行程长度每分钟往复次数额定行程寿命综上所述，本设计应选择封闭式滚珠直线导套副，选择的型号是。封闭式滚珠直线导套副的技术参数额定动载荷额定静载荷。联轴器的选择联轴器的选择主要是考虑所需传递轴的转速高低，载荷的大小，被连接的两个部件间的安装精度，回转的平稳性以及价格等方面。具体选择的时候可以考虑以下几点有时候联轴器在制造以及安装，或者受载变形和温度的变化时，可能会难以保持两轴之间严格精确的对准。如存在些方向的位移和偏斜角等。当径向位移比较大的时候，可以选择滑块联轴器。香蕉的两轴连接或者角位移比较大的时候，可以选用万向联轴器。当工作中两轴产生比较大的附加相对位移时，则应该选用挠性联轴器。联轴器的工作转速高低和离心力的大小也会影响其选择。对于高速的传动轴，应该选用平衡精度较高的联轴器。联轴器所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲的功能要求也应适当考虑。对于大功率的重载传动，可以选用齿式的联轴器。对严重冲击载荷或者要求消除轴系扭转振动的传动，可以选用轮胎式的联轴器。因为绝大多数的联轴器都已经标准化，所以设计者的任务般是选用而不是去设计。在选用时，转矩的大小是个比较重要的参数。联轴器的转矩计算如下已知电磁铁测试位移设定测试完成时间所以，测试速度选用滚珠丝杠导程所以，滚珠丝杠转速为设定最大电磁铁产生推力推滚珠丝果的因素。当输入电压频率变化时，具有不同介电常数和电导率的颗粒有不同的特性。图力性能与频率所施加的电压的关系对频率的依赖性的界限限制在到，这取决于粒子的极化比介质和随所施加的电压的频率以及复介电常数的介质是多还是少。叫正时，，定向粒子朝本地最大电场的区域渐变。反之，如果为负，力为负，则叫做负，并且驱动的粒子远离高磁场梯度区域。设计和仿真图，说明了我们的分离微芯片，微棱锥的电极阵列可以由提高到介电泳力和相隔微米高的微结构。图案与信道被用作顶盖和电接地。在这些椎体的电极下施加不同的电压具有不同的频率，符号可以变化，在目标粒子上感应或正或负的介电泳力。因此，分离功能可以实现通过吸引目标粒子，释放不需要的粒子。图我们的设备说明图细胞分离机制图仿真结果图中，仿真结果图所示装置的，横截面，图表示颗粒被留下而颗粒被冲走。此外，我们甚至可以通过采用独立的输入电压和通过正介电泳力上不同行的微小技巧输入不同频率来捕获不同的粒子。图中所示操作原理的机制是分离过程。利用计算流体动力学套件，我们模拟出图中所示的移动设备的，横截面的分离机构。该模拟的结果在图中显示出来，在这个模拟中，红细胞粒子和白细胞粒子被用于导电性为，流速为和，电极信号的介质中。墙的高度和通道都是。仿真结果成功证明了目标粒子的分离和功能。由于比较低的介电常数，墙经常作为介电材料。这使得在维持电强度的墙的高度情况下，创造足够的电场梯度，用来吸引粒子。制造我们的设备制造过程如图所示。型硅晶片是硅氮化物通过等离子增强化学气相沉积沉积而成，然后通过反应粒子刻蚀工艺图案化，以形成掩膜层。通过蚀刻，硅晶片的蚀刻是沿方向起削弱形成的前端阵列，如图所示。其他的氮化硅作为绝缘体沉积下来用以尽量减少不同电极之间的电串扰效果。做为玻璃晶片的部分，透明的导电层被称为氧化铟锡纺丝到个玻璃晶片作为接地端。然后，旋涂到层，然后光刻到工艺定义为微米的高信道结构。为了打开注射试剂，样品提取和接触垫，我们在这过程中使用了二氧化碳激光最后个步骤是用染色体或胶把硅晶片的部分粘结到玻璃晶片部分的两个表面上，然后暴露在紫外线中使之固化。我们最终设备的照片如图所示。实验装置在图中，我们示意性的描述了我们表示的移动设备和实验装置的性能。流动过程由个的注射泵来实现。通过使用光学显微镜的高倍率变焦透镜在光学平台上对实验结果进行观察。帧的捕获和记录可以通过个数码相机和台电脑来实现。为了提供多频信号的分离设备，我们进行了便携式驱动电路的设计。图制作工艺图我们的分离芯片和微金字塔图片的照片。流体入口含有直径为的乳胶珠水。图测量系统设置图同时生成两个信号和的信号输出图。我们的电路被设计成能够产生的信号输出。该电路设计采用晶体振荡器，高频信号供应商和文波计数器集成电路作为分频器的可调多路输出电路。在图中所示为用示波器检查的电路和输入信号。结果与讨论对于初稿中叙述的测试中，我们使用乳胶聚苯乙烯的磁珠和玻璃珠，而不是细胞，来验证本文实验中我们移动设备的功能。我们对磁珠做了些特性实验来分析它们的电性质，以确保正确的验证我们移动设备的功能。这个测试平台是个堞电极芯片。如图所示，在个较低的的频率上，我们的乳胶磁珠表现为正介电泳现象。在图中，我们切换到个较高的为的频率时显示的是负介电泳行为。在从到的频率范围内，玻璃磁珠不具有明显的负介电泳。图表明，通过使用乳胶磁珠和的玻璃磁珠来表示我们分离芯片的功能。频率和振幅输入的是和，如图所示，乳胶珠陷入到微金字塔中，玻璃珠不停的向下游流移动，然后将颗粒分开。如图所示，两个频率是施加到两个相邻的电极上。如图所示，个的信号施加到下部电极，乳胶珠会碰到个力和流移动。当另个潜在的个频率较低的加到上部电极时，这时，乳胶珠由于电极的力会被困在上部。这些结果展示出通过多频的介电电泳分离的可行性。不同的粒子，他们具有不同的介电电泳属性，以允许他们的实数部分的符号变化，根据不同的电压和因素，通过多频的设计可以同时分离不同的粒子。图通过使用个堞电极芯片测试乳胶珠的电特性图实验结果表明，通过的乳胶珠和的玻璃珠来验证我们设备的分离功能图两个频率同时施加到两个相邻的电极，乳胶珠被吸引到所述上部电极结论我们通过两个多频的介电电泳和过滤的微观结构成功的制造出分离微芯片。结构设计，仿真，微加工和实验结果都已经报告出来。更多的工作，如结构过滤效率分析和实时细胞测试在我们的小组正在进行中。致谢非常感谢纳米中心洁净室的设备支持，同时也感谢工业技术研究中心对我们测量设备的帮助。本次工作由行政院国家科学委员会支持资助，中华民国台湾大学，纳米技术研究计划。参考文献介电特性和分离微生物，微生物学。，，，细胞的鉴定和分离介电激活细胞分选杠效率η故，功率推所以，联轴器所需转矩由联轴器所需转矩以及些其他需要注意的，本次设计选用圆锥销套筒联轴器。选用的圆锥销套筒联轴器尺寸如图图圆锥销套筒联轴器圆锥销套筒联轴器的技术参数如下圆锥销规格，许用转矩轴孔直径重量。轴承的选择由上文中选择滚珠丝杠的时候就已经确定好滚珠丝杆的支撑方式采用固定游动型。所