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第1章 微系统装配技术概述1

1.1 概述1

1.1.1 微机电系统（MEMS）概述1

1.1.2 微装配（Micro Assembly）系统概述3

1.2 微系统装配技术6

1.2.1 微装配发展阶段9

1.2.2 微装配方法9

1.2.3 微装配分类15

1.3 微装配系统的组成、功能及特点17

1.3.1 系统组成17

1.3.2 系统特点18

1.3.3 系统功能19

1.4 微系统装配发展方向20

第2章 微夹持驱动与操作技术21

2.1 微夹持驱动与操作技术概述21

2.1.1 微夹持技术概况21

2.1.2 微夹持器类型23

2.2 微夹持驱动技术32

2.2.1 静电驱动32

2.2.2 热驱动39

2.2.3 电磁驱动41

2.2.4 压电驱动43

2.2.5 超磁致伸缩驱动48

2.3 微操作技术50

2.3.1 微操作技术概述50

2.3.2 微操作的特点52

2.3.3 微操作黏附现象53

2.3.4 人-机交互微操作环境59

2.3.5 典型微操作技术及应用60

2.4 微夹持器的设计与实践64

2.4.1 微夹持器总体方案64

2.4.2 微夹持器的结构设计66

2.4.3 微夹持器加工工艺设计73

2.4.4 微夹持特性分析与仿真78

第3章 微系统装配视觉技术82

3.1 视觉技术概述83

3.1.1 基本原理83

3.1.2 视觉系统的组成84

3.2 视觉系统功能与实现85

3.2.1 系统功能85

3.2.2 视觉实现86

3.3 图像处理技术87

3.3.1 图像预处理87

3.3.2 边缘检测91

3.3.3 目标识别93

3.3.4 图像特征跟踪100

3.4 自动调焦技术101

3.4.1 自动调焦原理与方法101

3.4.2 图像处理法自动调焦104

3.4.3 微装配自动调焦实现109

3.5 深度信息提取112

3.6 视觉技术的应用115

3.6.1 典型微装配视觉系统115

3.6.2 发展趋势118

第4章 微系统装配控制技术120

4.1 概述120

4.2 控制技术121

4.2.1 虚拟现实技术121

4.2.2 视觉伺服控制技术122

4.2.3 过程仿真126

4.2.4 人-机交互技术127

4.3 典型应用129

4.3.1 基于微机器人的微装配系统FMMS129

4.3.2 基于视觉伺服的微装配系统130

第5章 微型机器人技术135

5.1 微型机器人概述136

5.1.1 概述136

5.1.2 系统分类139

5.1.3 系统组成140

5.2 微型机器人驱动技术142

5.2.1 驱动方法概述142

5.2.2 压电微电机驱动147

5.2.3 电磁微电机驱动151

5.2.4 磁致伸缩驱动154

5.3 微机器人装配发展趋势及典型应用156

5.3.1 发展趋势156

5.3.2 典型应用156

第6章 微／纳自组装技术161

6.1 微纳自组装概述161

6.1.1 基本原理161

6.1.2 系统特点162

6.2 自组装概念与原理163

6.2.1 自组装概念163

6.2.2 自组装分类及原理163

6.3 微纳系统自组装技术170

6.3.1 纳米技术的发展170

6.3.2 MEMS中的自组装技术172

6.4 自组装的典型应用及发展趋势175

6.4.1 制造纳米机械器件175

6.4.2 用自组装进行微器件装配176

6.4.3 自组装的发展趋势177

第7章 微系统装配设计与实践178

7.1 系统总体设计178

7.1.1 系统组成178

7.1.2 系统模块180

7.1.3 系统建模183

7.2 微动工作台设计188

7.2.1 结构组成188

7.2.2 驱动器设计189

7.2.3 柔性机构的设计190

7.3 驱动控制系统203

7.3.1 驱动系统204

7.3.2 控制系统207

7.4 系统装配实验211

7.4.1 系统标定211

7.4.2 实验结果与分析215

参考文献223