CN111646196A - 一种图像反馈的多mems器件压电自动拾放机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于微机电一体化技术、微纳技术领域，具体涉及一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人及其控制方法。本发明机器人包括基础平台，基础平台上从左至右依次固定有周向旋转单元、自动拾放装置、压电可调样品台和可升降图像检测单元，通过周向旋转单元、自动拾放装置、压电可调样品台以及可升降图像检测单元之间的协同配合，使得自动拾放装置能够对置于周向旋转单元上的MEMS器件，进行顺利地拾取，并转移至压电可调样品台上，具有操作自动化、拾放精度高、效率高的优点。

Description

一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人及其控制 方法

技术领域

本发明属于微机电一体化技术、微纳技术领域，具体涉及一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人及其控制方法。

背景技术

微机电系统（MEMS）器件作为微纳米级测试领域重要的常用测试器件，因其测试效率相对较高、测试精度高、灵敏度高等优点被广泛应用在微纳操作与测量等领域。一般来说，根据测试任务和应用场合的需求不同，会出现需要多次更换不同功能型MEMS器件的情况，因此MEMS器件的拾取和放置操作成了保证MEMS器件正常工作的决定性环节。目前，常用的更换MEMS器件的拾放方式多采用手工法，尽管能达到拾放目的，但由于MEMS器件自身体积较小，在使用过程中易损坏，特别是手工需多次拾放MEMS器件时人为损坏几率呈不确定性，不仅耗时耗力且成本较高。此外，手工拾放更换多个MEMS器件存在效率低、拾放效果差、精度低等问题，尤其是某些特殊场合如对更换时间严格限制的场合，无法满足复杂研究任务对多MEMS器件进行快速准确拾放更换的特殊化需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人及其控制方法，具有拾放自动化、拾放精度高、效率高的优势。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人，包括基础平台，基础平台上从左至右依次设有周向旋转单元、自动拾放装置、压电可调样品台和可升降图像检测单元；周向旋转单元上设有圆形平台，圆形平台用于放置MEMS器件；自动拾放装置上设有可移动的夹持结构，夹持结构用于将圆形平台上的MEMS器件夹持并转移至压电可调样品台；可升降图像检测单元设于周向旋转单元右侧居中位置，可升降图像单元用于对压电可调样品台、周向旋转单元、自动拾放装置进行实时图像检测。

进一步地，圆形平台上设有放置MEMS器件的四个卡槽，四个卡槽在圆形平台上呈环形阵列均布；每个卡槽均设于圆形平台的边缘，且卡槽的长度小于MEMS器件的长度，使得MEMS器件放置于卡槽后，MEMS器件的外端部能够凸出卡槽，便于夹持结构对MEMS器件的外端部进行夹持；周向旋转单元还包括与圆形平台底端固定连接的支撑杆，支撑杆的底端与基础平台转动连接；基础平台上固定有驱动支撑杆转动的驱动装置。

进一步地，驱动装置包括固定于基础平台上的压电微马达，压电微马达的输出轴连接有主动轮；支撑杆上固定有与主动轮相啮合的从动轮。

进一步地，自动拾放装置包括顶板；顶板通过第三压电伸缩杆固定于基础平台上；顶板的底端固定有滑轨，滑轨上设有滑块，夹持结构的顶端与滑块固定连接。

进一步地，夹持结构包括在滑块底端前后并行设置的第四压电伸缩杆和第五压电伸缩杆，第五压电伸缩杆的底端固定有与第四压电伸缩杆相配合的夹紧板。

进一步地，压电可调样品台包括样品台，样品台通过设置在样品台下方的第二压电伸缩杆固定于基础平台上；可升降图像检测单元包括摄像装置，摄像装置通过设置在摄像装置底端的第一压电伸缩杆固定于基础平台上。

进一步地，第一压电伸缩杆、第二压电伸缩杆、第三压电伸缩杆、第四压电伸缩杆和第五压电伸缩杆均采用压电陶瓷驱动方式，具有控制精准的优点。

利用上述机器人进行多MEMS器件自动拾放的控制方法，包括如下步骤：

（1）可升降图像检测单元高度初始化：控制第一压电伸缩杆伸缩，调整摄像装置的高度，使得摄像装置视野中心的水平线与圆形平台的上表面处于同水平位置；

（2）压电可调样品台高度初始化：控制第二压电伸缩杆伸缩，通过摄像装置实时检测样品台上端面高度变化信息，调整第二压电伸缩杆的伸缩长度，至样品台的上端面与圆形平台上的卡槽的槽内底面平齐；

（3）夹持结构位置初始化：保持第四压电伸缩杆的初始位置不变，控制第五压电伸缩杆伸缩，通过摄像装置实时检测第五压电伸缩杆底部的夹紧板的高度变化信息，调整第五压电伸缩杆的伸缩长度直至夹紧板的上表面与样品台的上表面平齐，此时，夹紧板的上表面与圆形平台上的卡槽的槽内底面平齐；

（4）控制圆形平台旋转至拾取位置：以圆形平台的顶端C位置为拾取位置，以多MEMS器件的右端D位置为观测位置，观测位置D、拾取位置C与圆形平台中心连线的夹角为90°；通过摄像装置对观测位置D进行实时成像反馈，以观测位置D是否观测到对中的卡槽为参照，以判断拾取位置C处是否有对中的卡槽；实时控制圆形平台转动直至观测位置D处检测到对中的卡槽时停止转动；

（5）对拾取位置C处是否放置有MEMS器件进行判断：通过摄像装置对拾取位置C处的卡槽是否放置有MEMS器件进行判断，若拾取位置C处检测到MEMS器件，则进行下衣服MEMS器件的拾取；若拾取位置C处未检测到MEMS器件，则控制圆形平台继续转动，重复步骤（4）和步骤（5），直至拾取位置C处检测到MEMS器件，再进行下一步MEMS器件的拾取；

（6）利用自动拾放装置对拾取位置C处卡槽中的MEMS器件进行拾取，并将拾取的MEMS器件放置于样品台上，随后自动拾放装置归位；

（7）重复步骤（3）～（6），直至对圆形平台上的MEMS器件拾取完毕，并依次将MEMS器件放置于B1、B2、B3、B4位置。

进一步地，步骤（4）中对观测位置D处是否检测到对中的卡槽进行判断的具体方法为：利用摄像装置对观测位置D附近的卡槽进行成像分析，实时提取卡槽底边轮廓长度L；若卡槽底边轮廓长度L与模板长度数据相等，则判定圆形平台上的卡槽转动至观测位置D；其中，以观测位置D处有对中的卡槽时，摄像装置获取的卡槽底边轮廓的长度为模板长度数据。

进一步地，步骤（5）中对拾取位置处的卡槽是否放置有MEMS器件进行判断的具体方法为：利用摄像装置对拾取位置C处的卡槽端部进行实时成像分析，以判断拾取位置C处的卡槽边缘是否有凸出卡槽的MEMS器件。

进一步地，步骤（6）中对拾取位置处的卡槽中的MEMS器件进行拾取并转移至样品台上的具体过程为：

.夹持结构对MEMS器件的拾取：控制第四压电伸缩杆伸长，直至第四压电伸缩杆的底端与MEMS接触时停止伸长，此时第五压电伸缩杆的夹紧板与第四压电伸缩杆配合形成夹持结构，控制第三压电伸缩杆收缩，使得夹紧板向上移动，至夹紧板的下端面高于圆形平台，停止第三压电伸缩杆收缩，从而对拾取位置C处卡槽中的MEMS器件进行自动拾取；

.MEMS器件的转移：当夹持结构拾取MEMS器件后，控制滑块带动夹持结构由A处向B处运动，并控制滑块的移动位移，直至所夹持的MEMS器件运动到样品台B1正上方，则滑块停止运动，同时控制第三压电伸缩杆伸长，直至被夹持的MEMS器件置于样品台上表面，停止第三压电伸缩杆继续伸长，保持第五压电伸缩杆伸缩长度不变，控制第四压电伸缩杆收缩，使得夹持结构将MEMS器件释放，此时，第五压电伸缩杆底部的夹紧板的上表面与拾取位置C处卡槽的槽内底面齐平，控制滑块带动夹持结构由B1运动至A初始位置，即夹持结构回归初始位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明利用可升降图像检测单元对周向旋转单元、自动拾放装置和压电可调样品台进行实时图像采集，实时调整周向旋转单元中的圆形平台的旋转，利用自动拾放装置中的夹持结构对圆形平台上的MEMS器件进行拾取，并转移至压电可调样品台上；本发明采用自动化拾取MEMS器件的方式，相对于手工拾取，能够降低人为操作的不确定性，有效降低现有人为对MEMS器件拾放时对MEMS器件造成的损伤，提高拾放精度和拾放效率。

（2）本发明采用在圆形平台上设置四个呈环形阵列均布的卡槽，且卡槽的长度略小于MEMS器件的长度，使得MEMS器件置于卡槽中时，MEMS的边缘能够凸出与卡槽外部，便于自动拾放装置中的夹持结构对MEMS器件的边缘进行夹持，从而有利于自动拾放装置对MEMS器件进行拾取；采用四个卡槽环形阵列设置，通过对朝向摄像装置的卡槽进行定位，从而实现对自动拾取装置下方的卡槽进行间接定位，便于自动拾取装置对其下方卡槽中的MEMS器件进行拾取。

（3）本发明采用在基础平台上固定有驱动支撑杆转动的驱动装置，通过控制驱动装置实现对固定于支撑杆上的圆形平台进行旋转，结合可升降图像检测单元对圆形平台进行实时图像采集反馈，便于对圆形平台进行旋转定位。

（4）本发明自动拾放装置中的夹持结构包括在滑块底端前后并行设置的第四压电伸缩杆和第五压电伸缩杆，第五压电伸缩杆的底端固定有与第四压电伸缩杆相配合的夹紧板，即夹持结构朝向卡槽方向设置，通过分别控制第四压电伸缩杆、第五压电伸缩杆的伸缩，调整第四压电伸缩杆与夹紧板之间的间距，从而对待夹持的MEMS器件进行夹持或释放，具有结构简单，夹持方便的优点。

（5）本发明通过将摄像装置设于圆形平台右侧居中位置，使得摄像装置的视野中心与圆形平台的中轴线位于同一竖直面上，以便通过摄像装置实时获取圆形平台上的卡槽的底边轮廓长度，并以摄像装置预设的卡槽底边轮廓长度为参照标准，判断圆形平台上的卡槽是否转动至正右侧（观测位置D），该定位方法具有简单、高效的优点。

（6）本发明通过摄像装置实时获取样品台上端面与圆形平台之间的相对高度变化信息，实时控制第二压电伸缩杆，调整样品台的高度，至样品台的上端面与圆形平台上的卡槽的槽内底面平齐；本发明基于图像反馈，控制第二压电伸缩杆伸缩，实现对样品台高度的调整及高度初始化，具有控制精准、方便以及定位准确的优点。

（7）本发明通过分别控制第四压电伸缩杆、第五压电伸缩杆的伸缩长度，以实现对MEMS器件的自动夹持或释放，具有控制简单、操作方便的优点。

（8）本发明通过控制夹持结构顶端滑块的移动位移，便于将夹持结构所夹持的MEMS器件转移至样品台指定位置的正上方，通过第三压电伸缩杆、第四压电伸缩杆和第五压电伸缩杆的相互配合，便于将夹持结构所夹持的MEMS器件置于样品台的指定位置，达到自动拾放MEMS器件至样品台上的目的。

综上所示，本发明耦合可升降图像检测单元，通过对周向旋转单元、自动拾放装置和压电可调样品台进行成像反馈定位，使得自动拾放装置能够对置于周向旋转单元上的MEMS器件，顺利地进行拾取，并转移至压电可调样品台上，达到对MEMS器件进行自动、快速、准确拾放的目的，具有拾放自动化、拾放精度高、效率高的优势。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2本发明装置省略自动拾放装置后的俯视图；

图3为本自动拾放装置中夹持结构的左视图；

图4为本发明对MEMS器件拾放方法的流程示意图；

图5为本发明机器人的结构组成及其相应作用的示意图。

图中：1、基础平台；2、圆形平台；21、卡槽；3、支撑杆；4、支撑台；5、压电微马达；6、主动轮；7、从动轮；8、顶板；9、第三压电伸缩杆；10、滑块；11、第四压电伸缩杆；12、第五压电伸缩杆；13、夹紧板；14、样品台；15、第二压电伸缩杆；16、摄像装置；17、第一压电伸缩杆；18、MEMS器件。

具体实施方式

实施例1

一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人，如图1～3所示，包括基础平台1，基础平台1上从左至右依次固定有周向旋转单元、自动拾放装置、压电可调样品台和可升降图像检测单元；周向旋转单元上设置有圆形平台2，圆形平台2上放置有MEMS器件18；自动拾放装置上设置有可移动的夹持结构，夹持结构用于将圆形平台2上的MEMS器件18夹持并转移至压电可调样品台；可升降图像检测单元设于周向旋转单元右侧居中位置，可升降图像检测单元用于对压电可调样品台、周向旋转单元、自动拾放装置进行实时图像检测。

利用可升降图像检测单元对周向旋转单元、自动拾放装置和压电可调样品台进行实时图像采集，实时调整周向旋转单元中的圆形平台2的旋转，利用自动拾放装置中的夹持结构对圆形平台2上的MEMS器件18进行拾取，并转移至压电可调样品台上；采用自动化拾取MEMS器件18的方式，相对于手工拾取，能够降低人为操作的不确定性，有效降低现有人为对MEMS器件18拾放时对MEMS器件18造成的损伤，提高拾放精度和拾放效率。

周向旋转单元包括圆形平台2，圆形平台2底端固定连接有支撑杆3，支撑杆3的底端与基础平台1转动连接，基础平台1上固定有驱动支撑杆3转动的驱动装置。

圆形平台2上设有放置MEMS器件18的四个卡槽21，四个卡槽21在圆形平台2上呈环形阵列均布，且卡槽21均设于圆形平台2的边缘位置；每个卡槽21沿圆形平台2径向方向上的长度略小于MEMS器件18长度，使得MEMS器件18放置于卡槽21中后，MEMS器件18的外端部能够凸出卡槽21，便于夹持结构对MEMS器件18的外端部进行夹持，从而便于自动拾放装置对MEMS器件18进行拾取；采用四个卡槽21环形阵列设置，通过对朝向摄像装置16的卡槽21进行定位，从而实现对自动拾取装置下方的卡槽21进行间接定位，便于自动拾取装置对其下方卡槽21中的MEMS器件18进行拾取。

驱动装置包括固定于基础平台1上的支撑台4，支撑台4上设有电机底座，压电微马达5固定于电机底座上，压电微马达5的电机输出轴通过轴承以及联轴器连接有主动轮6；联轴器通过轴承底座固定于支撑台4上；支撑杆3上固定有与主动轮6相啮合的从动轮7。采用在基础平台1上固定有驱动支撑杆3转动的驱动装置，通过控制压电微马达5的电机输出轴的转动，并将电机输出轴的转动经过联轴器、主动轮6和从动轮7输出为支撑杆3的旋转，并最终实现对固定于支撑杆3上的圆形平台2进行旋转，结合可升降图像检测单元对圆形平台2进行实时图像采集反馈，便于对圆形平台2进行旋转定位。

自动拾放装置包括顶板8；顶板8通过第三压电伸缩杆9固定于基础平台1上；顶板8的底端固定有滑轨，滑轨上设置有滑块10，滑块10能够在滑轨上自由移动，夹持结构的顶端固定于滑块10上，通过控制滑块10在滑轨上的位移，实现固定于滑块10上的夹持结构对MEMS器件18的转移。

夹持结构包括在滑块10底端前后并行设置的第四压电伸缩杆11和第五压电伸缩杆12，第五压电伸缩杆12的底端固定有与第四压电伸缩杆11相配合的夹紧板13。即夹持结构朝向卡槽21方向设置，通过分别控制第四压电伸缩杆11、第五压电伸缩杆12的伸缩，调整第四压电伸缩杆11与夹紧板13之间的间距，从而对待夹持的MEMS器件18进行夹持或释放，具有结构简单，夹持方便的优点。

压电可调样品台包括样品台14，样品台14通过设置在样品台14下方的第二压电伸缩杆15固定于基础平台1上，通过控制第二压电伸缩杆15的伸缩以调整样品台14的高度，耦合摄像装置16对样品台14的实时图像进行采集反馈，便于对样品台14的高度进行精准定位调控。

可升降图像检测单元包括摄像装置16，摄像装置16可采用摄像头、摄像机等装置，摄像装置16通过设置在摄像装置16底端的第一压电伸缩杆17固定于基础平台1上，通过控制第一压电伸缩杆17的伸缩以调整摄像装置16的视场。摄像装置16设于圆形平台2右侧居中位置，使得摄像装置16的视野中心与圆形平台2的中轴线位于同一竖直面上，且当滑块10在顶板8上作水平直线运动时，该竖直面与滑轨上的滑块运动方向平行，以便通过摄像装置16实时获取圆形平台2上的卡槽21的底部轮廓长度，并以摄像装置16预设的卡槽21底部轮廓长度为参照标准，判断圆形平台2上的卡槽21是否转动至圆形平台2正右侧（即观测位置D），从而对圆形平台2上的另一个卡槽是否转动至拾取位置C进行间接判断。

第一压电伸缩杆17、第二压电伸缩杆15、第三压电伸缩杆9、第四压电伸缩杆11和第五压电伸缩杆12均为压电陶瓷驱动伸缩方式，具有控制精准的优点。

综上所述，本发明基于图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人，解决了现有人工拾放MEMS器件18过程中存现在效率低、易对器件进行造成损坏且耗时耗力等问题，通过周向旋转单元、自动拾放装置、压电可调样品台以及可升降图像检测单元之间的协同配合，使得自动拾放装置能够对置于周向旋转单元上的MEMS器件18，进行顺利地拾取，并转移至压电可调样品台上，具有操作自动化、拾放精度高的优点。

实施例2

利用实施例1给出的多MEMS器件压电自动拾放机器人进行多MEMS器件自动拾放的控制方法，如图4～5所示，包括以下步骤：

（1）可升降图像检测单元高度初始化：控制第一压电伸缩杆17伸缩，调整摄像装置16的高度，使得摄像装置16的视野中心的水平线与圆形平台2的上表面处于同水平位置。

（2）压电可调样品台高度初始化：控制第二压电伸缩杆15伸缩，通过摄像装置16实时检测样品台14上端面高度变化信息，调整第二压电伸缩杆15的伸缩长度，至样品台14的上端面与圆形平台2上的卡槽21的槽内底面平齐。

（3）夹持结构位置初始化：保持第四压电伸缩杆11的初始位置不变，控制第五压电伸缩杆12伸缩，通过摄像装置16实时检测第五压电伸缩杆12底部的夹紧板13的高度变化信息，调整第五压电伸缩杆12的伸缩长度直至夹紧板13的上表面与样品台14的上表面平齐，此时，夹紧板13的上表面与圆形平台2上的卡槽21的槽内底面平齐。

（4）控制圆形平台2旋转至拾取位置：以圆形平台2的顶端C位置为拾取位置，以多MEMS器件18的右端D位置为观测位置，观测位置D、拾取位置C与圆形平台2中心连线的夹角为90°。

通过摄像装置16对观测位置D进行实时成像反馈，以观测位置D是否观测到对中的卡槽21为参照，以判定拾取位置C处是否有对中的卡槽21；实时控制圆形平台转动直至观测位置D处检测到对中的卡槽21时停止转动。

其中，对观测位置D处是否检测到对中的卡槽21进行判断的具体方法为：利用摄像装置16对观测位置D附近的卡槽21进行成像分析，实时提取卡槽21底边轮廓长度L；若卡槽21底边轮廓长度L与模板长度数据相等，则判定圆形平台2上的卡槽21转动至观测位置D；若卡槽21底边轮廓长度L与模板长度数据不等，则继续驱动圆形平台2转动，直至观测位置D处的卡槽21底边轮廓长度L与模板长度数据相等，即圆形平台2上的卡槽21转动至观测位置D处。模板长度数据为当观测位置D处有对中的卡槽21时，摄像装置16获取的卡槽21底部轮廓的长度。

（5）对拾取位置C处是否放置有MEMS器件18进行判断：通过摄像装置16对拾取位置C处的卡槽21是否放置有MEMS器件18进行判断，利用摄像装置16对拾取位置C处的卡槽21端部进行实时成像分析，判断拾取位置C处的卡槽21边缘是否有凸出卡槽21的MEMS器件18；若拾取位置C处的卡槽21放置有MEMS器件18，即此时，MEMS器件18凸出卡槽21的外端部置于夹紧板13的上表面，则进行下一步MEMS器件18的拾取；若拾取位置C处的卡槽21未放置MEMS器件18，则控制圆形平台2继续转动，重复步骤（4）和步骤（5），直至拾取位置C处的卡槽21中放置有MEMS器件18，此时，MEMS器件18凸出卡槽21的外端部置于夹紧板13的上表面，再进行下一步MEMS器件18的拾取。

（6）利用自动拾放装置对拾取位置C处卡槽21中的MEMS器件18进行拾取，具体过程为：控制第四压电伸缩杆11伸长，直至第四压电伸缩杆11的底端与MEMS接触时停止伸长，此时第五压电伸缩杆12的夹紧板13与第四压电伸缩杆11配合形成夹持结构，控制第三压电伸缩杆9收缩，使得夹紧板13向上移动，至夹紧板13的下端面略高于圆形平台2，停止第三压电伸缩杆9收缩，从而对拾取位置C处卡槽21中的MEMS器件18进行自动拾取。

（7）将拾取的MEMS器件18放置于样品台14上，并将自动拾放装置归位，具体过程为：当夹持结构拾取MEMS器件18后，控制滑块10带动夹持结构由A处向B处运动，并控制滑块10的移动位移，直至所夹持的MEMS器件18运动到样品台14B1正上方，则滑块10停止运动，同时控制第三压电伸缩杆9伸长，直至被夹持的MEMS器件18置于样品台14上表面，停止第三压电伸缩杆9继续伸长，保持第五压电伸缩杆12伸缩长度不变，控制第四压电伸缩杆11收缩，使得夹持结构将MEMS器件18释放，此时，第五压电伸缩杆12底部的夹紧板13的上表面与拾取位置C处卡槽21的槽内底面齐平，控制滑块10带动夹持结构由B1运动至A初始位置，即夹持结构回归初始位置。

（8）重复步骤（3）～（7），直至对圆形平台2上的MEMS器件18拾取完毕，并依次将MEMS器件18放置于B1、B2、B3、B4位置。

Claims (10)

1.一种图像反馈的多MEMS器件压电自动拾放机器人，其特征在于，包括基础平台，基础平台上从左至右依次设有周向旋转单元、自动拾放装置、压电可调样品台和可升降图像检测单元；所述周向旋转单元上设有用于放置MEMS器件的圆形平台；所述自动拾放装置上设有可移动的夹持结构，所述夹持结构用于将圆形平台上的MEMS器件夹持并转移至压电可调样品台；所述可升降图像检测单元设于周向旋转单元右侧居中位置，可升降图像检测单元用于对压电可调样品台、周向旋转单元、自动拾放装置进行实时图像检测。

2.根据权利要求1所述的多MEMS器件压电自动拾放机器人，其特征在于，所述圆形平台上设有放置MEMS器件的四个卡槽，所述四个卡槽在圆形平台上呈环形阵列均布；每个卡槽均设于圆形平台的边缘，且卡槽的长度小于MEMS器件的长度；所述周向旋转单元还包括与圆形平台底端固定连接的支撑杆，所述支撑杆的底端与基础平台转动连接；基础平台上固定有驱动支撑杆转动的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的多MEMS器件压电自动拾放机器人，其特征在于，所述驱动装置包括固定于基础平台上的压电微马达，压电微马达的输出轴连接有主动轮；所述支撑杆上固定有与主动轮相啮合的从动轮。

4.根据权利要求1～3任一所述的多MEMS器件压电自动拾放机器人，其特征在于，所述自动拾放装置包括顶板；所述顶板通过第三压电伸缩杆固定于基础平台上；所述顶板的底端固定有滑轨，滑轨上设有滑块，所述夹持结构的顶端与滑块固定连接。

5.根据权利要求4所述的多MEMS器件压电自动拾放机器人，其特征在于，所述夹持结构包括在滑块底端前后并行设置的第四压电伸缩杆和第五压电伸缩杆，所述第五压电伸缩杆的底端固定有与第四压电伸缩杆相配合的夹紧板。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的多MEMS器件压电自动拾放机器人，其特征在于，所述压电可调样品台包括样品台，样品台通过设置在样品台下方的第二压电伸缩杆固定于基础平台上；所述可升降图像检测单元包括摄像装置，摄像装置通过设置在摄像装置底端的第一压电伸缩杆固定于基础平台上。

7.利用权利要求6所述的机器人进行多MEMS器件自动拾放的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）可升降图像检测单元高度初始化：控制第一压电伸缩杆伸缩，调整摄像装置的高度，使得摄像装置视野中心的水平线与圆形平台的上表面处于同水平位置；

（2）压电可调样品台高度初始化：控制第二压电伸缩杆伸缩，通过摄像装置实时检测样品台上端面高度变化信息，调整第二压电伸缩杆的伸缩长度，至样品台的上端面与圆形平台上的卡槽的槽内底面平齐；

（3）夹持结构位置初始化：保持第四压电伸缩杆的初始位置不变，控制第五压电伸缩杆伸缩，通过摄像装置实时检测第五压电伸缩杆底部夹紧板的高度变化信息，调整第五压电伸缩杆的伸缩长度直至夹紧板的上表面与样品台的上表面平齐，此时，夹紧板的上表面与圆形平台上的卡槽的槽内底面平齐；

（4）控制圆形平台旋转至拾取位置：以圆形平台的顶端C位置为拾取位置，以多MEMS器件的右端D位置为观测位置，观测位置D、拾取位置C与圆形平台中心连线的夹角为90°；通过摄像装置对观测位置D进行实时成像反馈，以观测位置D是否观测到对中的卡槽为参照，以判定拾取位置C处是否有对中的卡槽；实时控制圆形平台转动直至观测位置D处检测到对中的卡槽时停止转动；

（5）对拾取位置C处是否放置有MEMS器件进行判断：通过摄像装置对拾取位置C处的卡槽是否放置有MEMS器件进行判断，若拾取位置C处检测到MEMS器件，则进行下一步MEMS器件的拾取；若拾取位置C处未检测到MEMS器件，则控制圆形平台继续转动，重复步骤（4）和步骤（5），直至拾取位置C处检测到MEMS器件，再进行下一步MEMS器件的拾取；

（6）利用自动拾放装置对拾取位置C处卡槽中的MEMS器件进行拾取，并将拾取的MEMS器件放置于样品台上，随后自动拾放装置归位；

（7）重复步骤（3）～（6），直至对圆形平台上的MEMS器件拾取完毕，并依次将MEMS器件放置于B1、B2、B3、B4位置。

8.根据权利要求7所述的多MEMS器件自动拾放的控制方法，其特征在于，所述步骤（4）中对观测位置D处是否检测到对中的卡槽进行判断的具体方法为：利用摄像装置对观测位置D附近的卡槽进行成像分析，实时提取卡槽底边轮廓长度L；若卡槽底边轮廓长度L与模板长度数据相匹配时，则判定圆形平台上的卡槽转动至观测位置D；其中，以观测位置D处有对中的卡槽时，摄像装置获取的卡槽底边轮廓的长度为模板长度数据。

9.根据权利要求8所述的多MEMS器件自动拾放的控制方法，其特征在于，所述步骤（5）中对拾取位置处的卡槽是否放置有MEMS器件进行判断的具体方法为：利用摄像装置对拾取位置C处的卡槽端部进行实时成像分析，以判断拾取位置C处的卡槽边缘是否有凸出卡槽的MEMS器件。

10.根据权利要求9所述的多MEMS器件自动拾放的控制方法，其特征在于，所述步骤（6）中对拾取位置处的卡槽中的MEMS器件进行拾取并转移至样品台上的具体过程为：

.夹持结构对MEMS器件的拾取：控制第四压电伸缩杆伸长，直至第四压电伸缩杆的底端与MEMS器件接触时停止伸长，此时第五压电伸缩杆的夹紧板与第四压电伸缩杆配合形成夹持结构，控制第三压电伸缩杆收缩，使得夹紧板向上移动，至夹紧板的下端面高于圆形平台，停止第三压电伸缩杆收缩，从而对拾取位置C处卡槽中的MEMS器件进行自动拾取；

.MEMS器件的转移：当夹持结构拾取MEMS器件后，控制滑块带动夹持结构由A处向B处运动，并控制滑块的移动位移，直至所夹持的MEMS器件运动到样品台B1正上方，则滑块停止运动，同时控制第三压电伸缩杆伸长，直至被夹持的MEMS器件置于样品台上表面，停止第三压电伸缩杆继续伸长，保持第五压电伸缩杆伸缩长度不变，控制第四压电伸缩杆收缩，使得夹持结构将MEMS器件释放，此时，第五压电伸缩杆底部的夹紧板的上表面与拾取位置C处卡槽的槽内底面齐平，控制滑块带动夹持结构由B1运动至A初始位置。

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