微机电系统及工程应用

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  • 印刷时间:2015年08月01日
  • 开 本:16开
  • 纸 张:胶版纸
  • 包 装:平装
  • 是否套装:否
  • 国际标准书号ISBN:9787122238832
作者:莫锦秋,梁庆华,王石刚 编著出版社:化学工业出版社出版时间:2015年08月 
编辑推荐
  《微机电系统及工程应用》是“现代机电一体化技术丛书”之一。本丛书邀请了研究光机电一体化**科研院校的多位专家参与编写,另外国内没有将光、机、电一体化技术作为一个整体技术门类来介绍的同类书。

 
内容简介
  本书主要从普及的角度介绍了微机电系统及其相关技术的应用。全书共12章,分别对微机电系统的定义、起源及研究现状、制造技术、系统构成、设计技术进行了深入浅出、通俗易懂的介绍。本书的特点是信息量大、系统全面,包含了微机电系统制造过程中微机械加工、微封装、微检测各个环节;微机电系统构成中的各种微传感器、微执行器、微构件、微系统的工作机理;先进的微机电系统设计技术以及计算机辅助技术;多种设计手段和实用软件。
  本书可供希望了解或采用微机电系统的工程技术人员阅读,也可作为机械工程类学生学习专业选修课的参考书。

目  录
第1章概论
1.1微机电系统的定义
1.2微机电系统的发展现状
第2章微尺度效应
2.1概述
2.2微执行器的尺度效应
2.2.1静电执行器的尺度效应
2.2.2电磁执行器的尺度效应
2.2.3SMA执行器的尺度效应
2.3微流体的尺度效应
2.4微尺度热学
2.4.1热传导的尺度效应
2.4.2热交换的尺度效应
2.4.3热辐射的尺度效应
前  言
  丛书序
  机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术的相互交叉与融合,是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。机电一体化产品是集机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品,具有很高的功能和附加值。
  目前,国际上产业结构的调整使得各个行业不断融合和协调发展。作为机械与电子相结合的复合产业,机电一体化以其特有的技术带动性、融合性和普适性,受到了国内外科技界、企业界和政府部门的特别关注,它将在提升传统产业的过程中,带来高度的创新性、渗透性和增值性,成为未来制造业的支柱。我国已经将发展机电一体化技术列为重点高新科技发展项目,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
在线试读部分章节
  10.3 微机器人
  微机器人集微机械、微电子等综合技术为一体,成为微机电系统的更高层次的典型代表。微机器人能够“潜入”狭小的空间并且不扰乱周围环境。如潜入人体的血管、脏器中进行诊断或治疗;进入航空、航天发动机、汽轮机等大型复杂设备的狭小空间进行故障探测、检查和修补等工作。目前各国,特别是西方发达国家,都正致力于微机器人的研究,在某种程度上反映了一个国家在高新技术领域内的研究能力和水平。
  微机器人的应用主要集中在军事、工业、医学及基础学科等研究领域。如在生物医疗方面,微机器人可辅助进行细胞区分等辅助诊断以及眼部、脑部微细手术。在移动或处理微组织、区分细胞、DNA分析、运用STM或AFM操纵样品等各项研究方面,微机器人也发挥着重要作用。又如微型军用机器人既可以完成各种侦察任务,又可以对敌方人员进行主动攻击或对关键设备进行破坏。
  有关微机器人的定义目前尚无统一说法,但其基本特点可归纳为几点。
  ①微机器人的整体尺寸为毫米级或更小,零部件尺寸为毫米级或微米级,采用微细加工技术或精密加工技术制成。
  ②能完成模拟人的某种特定动作(如观察、移动、拿取等操作)。系统中包括或部分包括微传感器、微致动器、微操作器、微能源及控制单元等。
  ③高级微机器人具有一定的智能。
  美国麻省理工学院研制的用于情报收集和窃听的“蚊子机器人”就是微机器人的一个典范。日本早稻田大学的形状记忆合金微机器人、东京大学的爬坡微机器人、名古屋大学的管道移动微机器人等都具有一定的代表性。
  就微机器人系统来说,又分为单微机器人系统和多微机器人系统。
  单微机器人系统通常是将微传感器、微致动器、微能源及控制单元等根据微机器人特定的功能巧妙地组合在一个微小的机体内。由于体积很小,不能装载更多的元件,通常用于完成某种特定的单一任务。美国德州约翰逊宇航中心研制的一种由太阳能驱动的机器蝴蝶就是一例。它内部装有简单的控制系统,具有飞行功能,能被发射升空进入地球轨道以完成某些空间探测任务,并将信息传递给接收站。
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