JPH09281404A - Micromanipulator - Google Patents

Micromanipulator

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Publication number
JPH09281404A
JPH09281404A JP8954996A JP8954996A JPH09281404A JP H09281404 A JPH09281404 A JP H09281404A JP 8954996 A JP8954996 A JP 8954996A JP 8954996 A JP8954996 A JP 8954996A JP H09281404 A JPH09281404 A JP H09281404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control means
speed
moving
signal
needle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8954996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukiko Saeki
由紀子 佐伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP8954996A priority Critical patent/JPH09281404A/en
Publication of JPH09281404A publication Critical patent/JPH09281404A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily adjust moving speed at the time of moving an operation needle in response to the purpose and to operate the operation needle by providing an input means and a driving control means generating a driving signal in accordance with a control signal from a speed control means. SOLUTION: An action command signal having data on rotating speed (v) (rot/sec) as moving quantity and moving direction is outputted from a jog 31 being the input means to the speed control means 32, and the CPU of the means 32 calculates a control pulse per one rotation of the jog with reference to the rotating speed (v) and generates the control signal based on the calculated result and outputs it to the driving control means 14. The control means 14 generates driving voltage based on the transmitted control signal and impresses it on an ultrasonic actuator so as to move a movable body. In such a case, by rotating the jog 31 quickly, the operation needle performs coarse adjusting action where the moving quantity is large, and by rotating the jog 31 slowly, it performs fine adjusting action where the moving quantity is small. Thus, the fine or the coarse adjusting action in response to the purpose is performed by the same operation part, and the operation to meet a human sense is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡の周辺
機器に係り、さらに詳しくは光学顕微鏡下で行う細胞等
の被検物を微細操作するマイクロマニピュレータに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a peripheral device for an optical microscope, and more particularly, to a micromanipulator for finely manipulating an object such as a cell under an optical microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、顕微鏡の視野下においた細胞を遠
隔から微細操作する装置としてマイクロマニピュレータ
が知られている。一般に、マイクロマニピュレータにお
ける細胞操作は操作部を介して行われるが、操作部の操
作性を改善した種々のマイクロマニピュレータが提案さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a micromanipulator has been known as a device for finely manipulating cells under a visual field of a microscope from a remote place. Generally, a cell operation in a micromanipulator is performed via an operation unit, and various micromanipulators with improved operability of the operation unit have been proposed.

【0003】図5は、従来のマイクロマニピュレータの
概略構成を示すもの(特開平2ー110415号公報)
で、これは操作針1を広範囲に移動させる粗動機構2
と、操作針1を精密に動作させるための微動機構3を備
えている。粗動機構2は、X軸、Y軸およびZ軸の方向
にコンピュータ制御部4のキー群5によって制御され、
また微動機構3はコンピュータ制御部4のジョイスティ
ック6によってX軸、Y軸およびZ軸の方向に移動す
る。このように従来のマイクロマニピュレータでは粗動
機構2と微動機構3を備え、また操作手段を2種類備え
ている。
FIG. 5 shows a schematic structure of a conventional micromanipulator (JP-A-2-110415).
This is a coarse movement mechanism 2 that moves the operating needle 1 over a wide range.
And a fine movement mechanism 3 for precisely operating the operating needle 1. The coarse movement mechanism 2 is controlled by the key group 5 of the computer control unit 4 in the directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis,
The fine movement mechanism 3 is moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by the joystick 6 of the computer control unit 4. As described above, the conventional micromanipulator includes the coarse movement mechanism 2 and the fine movement mechanism 3 and has two types of operation means.

【0004】図6は、本出願人が先に出願したマイクロ
マニピュレータの全体構成を示したもの(特開平6ー3
42121号公報)である。マイクロマニピュレータが
装備される倒立顕微鏡7には、支柱8により支持された
サブステージ9がステージ近傍に水平に付設されてい
る。サブステージ9には、X軸,Y軸,Z軸の直交座標
系を備えた可動機構10が設けられている。
FIG. 6 shows the entire structure of a micromanipulator previously filed by the applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 6-3.
No. 42121). In an inverted microscope 7 equipped with a micromanipulator, a substage 9 supported by a column 8 is horizontally provided near the stage. The sub-stage 9 is provided with a movable mechanism 10 having an X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal coordinate system.

【0005】マイクロマニピュレータの本体の構成とし
て、可動機構10、入力手段12(動作指令発生手段を
含む)、制御手段13、駆動制御手段14、アクチュエ
ータ(不図示)、操作針1から構成されている。入力手
段12は、ジョイスティック16、トラックボール1
7、キーボード18、プログラムを格納したメモリ1
9、モニタ手段20、ライトペン21からなり、操作者
から入力される操作針1の動作内容に関する指示を電気
的な入力信号に変換するものである。
The main body of the micromanipulator comprises a movable mechanism 10, input means 12 (including operation command generating means), control means 13, drive control means 14, actuator (not shown), and operation needle 1. . The input means 12 includes the joystick 16 and the trackball 1
7, keyboard 18, memory 1 for storing programs
9, a monitor means 20, and a light pen 21 for converting an instruction relating to the operation content of the operation needle 1 inputted by the operator into an electric input signal.

【0006】入力手段12を構成するジョイスティック
16やトラックボール17はパーソナルコンピュータ2
2に接続されている。パーソナルコンピュータ22は、
入力手段12からの動作内容を示す入力情報を電気的な
動作指令信号変換して制御手段13へ出力する。
The joystick 16 and the trackball 17 forming the input means 12 are the personal computer 2
Connected to 2. The personal computer 22
The input information indicating the operation content from the input means 12 is converted into an electrical operation command signal and output to the control means 13.

【0007】操作針1の動作内容が入力手段12から指
示されると、その指示された動作内容に応じた動作指令
信号が制御手段13を介して駆動制御手段14へ送出さ
れる。駆動制御手段14で駆動指令信号に応じた生成さ
れた駆動信号が超音波アクチュエータ等の可動体へ印加
されることにより、入力手段12から指示された動作内
容に対応して操作針1が移動を行う。
When the operation content of the operation hand 1 is instructed from the input means 12, an operation command signal corresponding to the instructed operation content is transmitted to the drive control means 14 via the control means 13. The drive signal generated by the drive control unit 14 according to the drive command signal is applied to a movable body such as an ultrasonic actuator, so that the operating needle 1 moves in accordance with the operation content instructed from the input unit 12. To do.

【0008】可動機構10は、図7に示すように、サブ
ステージ9に固定された機構固定部23にX軸方向のX
軸ガイドが形成され、Xステージ24が機構固定部23
に対してX軸ガイドを介してX軸方向へ摺動自在に保持
されている。機構固定部23の内部には、超音波アクチ
ュエータ(不図示)が保持されており、超音波アクチュ
エータに備えられた摺動部材をXステージ24の対向面
に所定の押圧力で直接接触させている。
As shown in FIG. 7, the movable mechanism 10 has a mechanism fixed portion 23 fixed to the sub-stage 9 and an X-axis direction X.
The axis guide is formed, and the X stage 24 is attached to the mechanism fixing portion 23.
On the other hand, it is held slidably in the X-axis direction via the X-axis guide. An ultrasonic actuator (not shown) is held inside the mechanism fixing portion 23, and a sliding member provided in the ultrasonic actuator is brought into direct contact with a facing surface of the X stage 24 with a predetermined pressing force. .

【0009】Xステージ24の反対面にはY軸アクチュ
エータ保持部材25が固定されている。Y軸アクチュエ
ータ保持部材25にはYステージ26との対向面にY軸
ガイドが形成されており、Yステージ26がY軸アクチ
ュエータ保持部材25にY軸ガイドを介してY軸方向へ
摺動自在に保持されている。Y軸アクチュエータ保持部
材25には、機構固定部23と同様にして超音波アクチ
ュエータが保持されており、超音波アクチュエータの摺
動部材をYステージ26の対向面に所定の力で接触させ
ている。Yステージ26の反対面にはL字形をなすL金
具27が固定されており、そのL金具27にZ軸アクチ
ュエータ保持部材31が固定されている。Z軸アクチュ
エータ保持部材31はZ軸方向にZ軸ガイドが形成され
ている。
A Y-axis actuator holding member 25 is fixed to the opposite surface of the X stage 24. A Y-axis guide is formed on the Y-axis actuator holding member 25 on the surface facing the Y-stage 26. The Y-stage 26 is slidable on the Y-axis actuator holding member 25 in the Y-axis direction via the Y-axis guide. Is held. An ultrasonic actuator is held on the Y-axis actuator holding member 25 similarly to the mechanism fixing portion 23, and the sliding member of the ultrasonic actuator is brought into contact with the facing surface of the Y stage 26 with a predetermined force. An L-shaped L fitting 27 is fixed to the opposite surface of the Y stage 26, and a Z-axis actuator holding member 31 is fixed to the L fitting 27. The Z-axis actuator holding member 31 has a Z-axis guide formed in the Z-axis direction.

【0010】Zステージ28はZ軸アクチュエータ保持
部材31のZ軸ガイドを介してZ軸方向へ摺動自在に保
持されている。Z軸アクチュエータ保持部材31には超
音波アクチュエータが保持されていて、前記各アクチュ
エータと同様にZステージ28をZ軸方向へ変位させる
変位力を発生する。Zステージ28の反対面には可動体
基板29が固定されており、その可動体基板29に形成
されたD軸ガイドに操作針用可動体30がD軸方向へ摺
動自在に保持されている。
The Z stage 28 is slidably held in the Z-axis direction via a Z-axis guide of a Z-axis actuator holding member 31. The Z-axis actuator holding member 31 holds an ultrasonic actuator, and generates a displacement force for displacing the Z-stage 28 in the Z-axis direction in the same manner as the actuators. A movable body substrate 29 is fixed to the opposite surface of the Z stage 28, and a movable body 30 for an operation needle is slidably held in a D-axis direction by a D-axis guide formed on the movable body substrate 29. .

【0011】可動体基板29には、操作針用可動体30
をD軸方向へ移動させるための超音波アクチュエータが
保持されている。操作針用可動体30に操作針1がその
長手方向をD軸方向へ向けた状態で固定されている。X
ステージ24,Yステージ26,Zステージ28及び操
作針用可動体30の各移動量はそれぞれ対応して設けら
れた変位検出手段により常に検出され、その移動量は制
御手段13へフィードバックされる。
On the movable body substrate 29, a movable body 30 for the operation needle is provided.
The ultrasonic actuator for moving in the D-axis direction is held. The operating needle 1 is fixed to the operating needle movable body 30 with its longitudinal direction directed in the D-axis direction. X
The movement amounts of the stage 24, the Y stage 26, the Z stage 28, and the movable body 30 for the operation needle are always detected by the corresponding displacement detection means, and the movement amounts are fed back to the control means 13.

【0012】以上のような構成によって、互いに直交す
るX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向へ移動可能なXス
テージ(X軸可動台)24、Yステージ(Y軸可動台)
26およびZステージ(Z軸可動台)28とから構成さ
れているため、可動機構がX軸、Y軸およびZ軸直交座
標系を構成するものとなり、操作針1の長手方向への移
動のみならず、操作針1をX軸、Y軸およびZ軸の3方
向へ自在に移動できるものとなる。
With the above configuration, the X stage (X-axis movable table) 24 and the Y stage (Y-axis movable table) movable in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction orthogonal to each other.
26 and a Z stage (Z-axis movable base) 28, the movable mechanism constitutes an X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal coordinate system. Instead, the operation hand 1 can be freely moved in three directions of the X axis, the Y axis and the Z axis.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】マイクロマニピュレー
タにおいては、操作針1の顕微鏡視野下または視野外へ
の素早い粗動動作と被検物の微操作に必要、精密な微動
動作が求められる。前述した従来の技術では、大まかな
位置合わせを行う粗動装置と微動操作を行う微動装置と
がそれぞれ別個の機構により構成されているため、これ
らの機構が複雑になりマイクロマニピュレータが大型化
する。
In the micromanipulator, a precise fine movement operation is required, which is necessary for quick coarse movement of the operating needle 1 in or out of the microscope field of view and fine operation of the object to be inspected. In the above-mentioned conventional technique, the coarse movement device for performing the rough alignment and the fine movement device for performing the fine movement operation are configured by separate mechanisms, respectively, so that these mechanisms are complicated and the micromanipulator becomes large.

【0014】また、操作においてもそれぞれの操作装置
に手を差し替える動作を伴うので、面倒になる欠点があ
る。本発明は、以上のような欠点を除去するためなされ
たもので、操作針を移動させる際の移動速度を目的に応
じて容易に調節して操作可能なマイクロマニピュレータ
を提供することを目的とする。
Further, in the operation, there is a drawback that it is troublesome because the operation involves replacing the hand with each operating device. The present invention has been made to eliminate the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide a micromanipulator that can be easily operated by adjusting the moving speed when moving the operating needle according to the purpose. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のように構成したものである。請求項
1に対応する発明は、顕微鏡の視野下で操作針を使用し
て被検物を微細操作するマイクロマニピュレータにおい
て、前記操作針の移動方向や移動距離等の動作内容を入
力する入力手段と、前記入力手段から入力された動作内
容に応じた動作指令信号を出力する動作指令発生手段
と、前記動作指令発生手段から出力された動作指令信号
に応じて移動速度の異なる制御信号を発生する速度制御
手段と、前記速度制御手段で出力された制御信号に応じ
た駆動信号を発生する駆動制御手段と、前記駆動制御手
段で発生した駆動信号を前記動作内容に対応した機械的
な運動エネルギーに変換するアクチュエータと、前記ア
クチュエータから運動エネルギーを受けて前記操作針を
幾何学的に変位させる可動体と、を具備したことを特徴
とするマイクロマニピュレータである。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. The invention corresponding to claim 1 is, in a micromanipulator for finely manipulating an object to be inspected by using an operating needle under a field of view of a microscope, an input means for inputting operation contents such as a moving direction and a moving distance of the operating needle. , An operation command generating means for outputting an operation command signal according to the operation content input from the input means, and a speed for generating a control signal having a different moving speed according to the operation command signal output from the operation command generating means Control means, drive control means for generating a drive signal according to the control signal output by the speed control means, and conversion of the drive signal generated by the drive control means into mechanical kinetic energy corresponding to the operation content. And a movable body that receives the kinetic energy from the actuator to geometrically displace the operating needle. It is a manipulator.

【0016】請求項1に対応する発明によれば、操作針
の動作内容が入力手段から指示されると、その指示され
た動作内容に応じた動作指令信号は速度制御手段へと送
出される。速度制御手段は入力手段から指示された動作
指令信号に対し、加(減)速度制御を加えた制御信号を
駆動制御手段へ送出する。駆動制御手段で制御信号に応
じて生成された駆動信号がアクチュエータへ印加され、
可動体へ運動エネルギーとして与えられる。その結果、
入力手段からの動作内容によって可動機構の該当する可
動部とと共に、操作針は速度変化をしながら移動する。
According to the invention of claim 1, when the operation content of the operating needle is instructed from the input means, an operation command signal corresponding to the instructed operation content is sent to the speed control means. The speed control means sends to the drive control means a control signal obtained by adding (decreasing) speed control to the operation command signal instructed from the input means. The drive signal generated by the drive control means according to the control signal is applied to the actuator,
It is given to the movable body as kinetic energy. as a result,
The operating needle moves together with the corresponding movable part of the movable mechanism depending on the operation content from the input means while changing the speed.

【0017】請求項2に対応する発明は、顕微鏡の視野
下で操作針を使用して被検物を微細操作するマイクロマ
ニピュレータにおいて、前記操作針の移動方向や移動距
離等の動作内容を入力する入力手段と、前記操作針の移
動速度を変化させる速度切り換え信号を出力する切り換
え手段と、前記入力手段から入力された動作内容に応じ
た動作指令信号を出力する動作指令発生手段と、前記動
作指令発生手段から出力された動作指令信号と、前記切
り換え手段から出力された速度切り換え信号に応じて移
動速度の異なる制御信号を発生する速度制御手段と、前
記速度制御手段で出力された制御信号に応じた駆動信号
を発生する駆動制御手段と、前記駆動制御手段で発生し
た駆動信号を前記動作内容に対応した機械的な運動エネ
ルギーに変換するアクチュエータと、前記アクチュエー
タから運動エネルギーを受けて前記操作針を幾何学的に
変位させる可動体と、を具備したことを特徴とするマイ
クロマニピュレータである。
According to a second aspect of the present invention, in a micromanipulator for finely manipulating an object to be inspected by using an operating needle in a field of view of a microscope, operation contents such as a moving direction and a moving distance of the operating needle are input. Input means, switching means for outputting a speed switching signal for changing the moving speed of the operating needle, operation command generating means for outputting an operation command signal according to the operation content input from the input means, and the operation command Depending on the operation command signal output from the generating means and the speed control means for generating a control signal having a different moving speed according to the speed switching signal output from the switching means, and the control signal output from the speed control means. Drive control means for generating a drive signal, and the drive signal generated by the drive control means is converted into mechanical kinetic energy corresponding to the operation content. And actuator, a micro-manipulator, characterized by comprising a movable body which geometrically displacing the operating needle receiving kinetic energy from the actuator.

【0018】請求項2に対応する発明によれば、操作針
の動作内容が入力手段から指示されると、その指示され
た動作内容に応じた動作指令信号と操作針の移動速度を
変化させる速度切り換え信号が速度制御手段へと送出さ
れる。速度制御手段は入力された動作指令信号と速度切
り換え信号に対し、速度制御を加えた制御信号を駆動制
御手段へ送出する。駆動制御手段で制御信号に応じて生
成された駆動信号がアクチュエータへ印加され、可動体
へ運動エネルギーとして与えられる。その結果、入力手
段からの動作内容によって可動機構の該当する可動部と
共に、操作針は速度変化をしながら移動する。
According to the second aspect of the invention, when the operation content of the operation needle is instructed from the input means, an operation command signal corresponding to the instructed operation content and a speed for changing the moving speed of the operation needle. A switching signal is sent to the speed control means. The speed control means sends to the drive control means a control signal obtained by adding speed control to the input operation command signal and speed switching signal. The drive signal generated by the drive control means according to the control signal is applied to the actuator and given to the movable body as kinetic energy. As a result, the operating needle moves while changing the speed together with the corresponding movable portion of the movable mechanism depending on the operation content from the input means.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。 <第1の実施形態>図1は、本発明のマイクロマニピュ
レータの第1の実施形態を示すブロック図であり、入力
手段の一例であるジョグ31を有するジョグユニット3
3と、速度制御手段32と、駆動制御手段14から構成
されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a micromanipulator of the present invention. A jog unit 3 having a jog 31 which is an example of input means.
3, speed control means 32, and drive control means 14.

【0020】ジョグユニット33は、操作針可動体であ
るD軸の移動を指示するためのものであり、ジョグ31
の回転速度v(rot/sec)及び移動方向のデータ
を持った動作指令信号が速度制御手段32に出力され
る。
The jog unit 33 is for instructing the movement of the D axis, which is a movable body of the operating needle, and is used for the jog 31.
The operation command signal having the rotation speed v (rot / sec) and the moving direction data is output to the speed control means 32.

【0021】速度制御手段32は、図2に示すように、
CPU36を有しており、CPU36には制御プログラ
ム等が格納されたROM34、処理データを記憶するR
AM35、またDIPSW37が接続されている。
The speed control means 32, as shown in FIG.
It has a CPU 36, and the CPU 36 has a ROM 34 in which control programs and the like are stored, and an R for storing processing data.
The AM 35 and the DIPSW 37 are connected.

【0022】ROM34内の制御プログラムには、ジョ
グ31の回転速度vからジョグ一回転当りの制御パルス
pを算出するための計算式またはテーブルも含まれてい
る。この計算式またはテーブルは、例えば図3に示すよ
うな特性のものである。なお、図3では横軸は回転数
v、縦軸はジョグ一回転当りの制御パルスpを表してい
る。 CPU36は、ジョグユニット33から送出され
た回転速度vに対して、図3の特性に従ってジョグ一回
転当りの制御パルスpを算出し、これに基づいて制御信
号を生成して駆動制御手段14に出力する。
The control program in the ROM 34 also includes a calculation formula or table for calculating the control pulse p per one rotation of the jog from the rotation speed v of the jog 31. This calculation formula or table has a characteristic as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, the horizontal axis represents the rotation speed v and the vertical axis represents the control pulse p per one rotation of the jog. The CPU 36 calculates the control pulse p per one rotation of the jog according to the characteristics of FIG. 3 with respect to the rotation speed v sent from the jog unit 33, generates a control signal based on this, and outputs it to the drive control means 14. To do.

【0023】駆動制御手段14では、加速度制御手段3
2から伝送されてくる制御信号に基づいて駆動電圧を生
成し、生成された駆動電圧を超音波アクチュエータへ印
加する。その結果、可動体が移動する。
The drive control means 14 includes the acceleration control means 3
A drive voltage is generated based on the control signal transmitted from No. 2, and the generated drive voltage is applied to the ultrasonic actuator. As a result, the movable body moves.

【0024】このような構成により、ジョグ31を速く
回転させると操作針1は移動量の大きな粗動動作とな
り、ゆっくり回転させると移動量の小さな微動動作とな
る。また、図3に示すように、ある所定の回転速度v1
までは制御パルスpは出力されない。このようにするこ
とにより、振動などによる誤った動作指令信号の入力を
キャンセルすることができる。
With such a structure, when the jog 31 is rotated quickly, the operating needle 1 performs a coarse movement operation with a large movement amount, and when it is slowly rotated, a fine movement operation with a small movement amount is performed. Further, as shown in FIG. 3, a predetermined rotation speed v1
Control pulse p is not output until. By doing so, it is possible to cancel the input of an erroneous operation command signal due to vibration or the like.

【0025】また、制御パルス数pを算出する計算式ま
たはテーブルをROM34に複数種格納し、DIPSW
37により任意の変換式またはテーブルを選択できるよ
うに構成することにより、DIPSW37を切り換えて
入力手段としてのジョグ31の回転に対する操作針の移
動特性を変更することができる。
Further, plural kinds of calculation formulas or tables for calculating the control pulse number p are stored in the ROM 34, and the DIPSW is stored.
It is possible to change the movement characteristic of the operating needle with respect to the rotation of the jog 31 as the input means by switching the DIPSW 37 by arranging so that any conversion formula or table can be selected by 37.

【0026】以上述べた実施形態によれば、以下のよう
な作用効果が得られる。すなわち、目的に応じた微粗動
動作が同一の操作部にて容易に行え、人間の感覚に即し
た操作が行える。また、X軸、Y軸、Z軸方向において
も、同様な機能を持たせることが可能である。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained. That is, a fine coarse / fine motion according to the purpose can be easily performed by the same operation unit, and an operation according to a human sense can be performed. Further, the same function can be provided in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

【0027】<第2の実施形態>図4は、第2の実施形
態の構成を示すブロック図である。本実施形態では第1
の実施形態と同様のジョグユニット33に、さらに速度
切換え手段としての押しボタンスイッチ39が備えられ
ている。この押しボタンスイッチ39のON/OFFの
状態は、速度切換え信号として速度制御手段38に送ら
れる。
<Second Embodiment> FIG. 4 is a block diagram showing the arrangement of the second embodiment. In the present embodiment, the first
The jog unit 33 similar to that of the above embodiment is further provided with a push button switch 39 as speed switching means. The ON / OFF state of the push button switch 39 is sent to the speed control means 38 as a speed switching signal.

【0028】速度制御手段38は、第1の実施形態と同
様に、CPU36を備えており、CPU36には制御プ
ログラム等を格納されたROM34、処理データを記憶
するRAM35、またDIPSW37が接続されてい
る。CPU36は、粗微動制御信号によりジョグユニッ
ト33の表面に設けられている押しボタンSW37が押
されたことを認識すると、通常の微動動作において出力
される制御パルスpのn倍(n>1)の制御パルスpを
駆動手段14へ出力する。また、DIPSW37の設定
により粗動動作の倍率nを任意に変えることができるよ
うになっている。
As in the first embodiment, the speed control means 38 has a CPU 36, and the CPU 36 is connected with a ROM 34 storing a control program and the like, a RAM 35 storing processing data, and a DIPSW 37. . When the CPU 36 recognizes that the push button SW37 provided on the surface of the jog unit 33 is pressed by the coarse / fine control signal, the CPU 36 outputs n times (n> 1) the control pulse p output in the normal fine operation. The control pulse p is output to the driving means 14. Further, the magnification n of the coarse movement operation can be arbitrarily changed by setting the DIPSW 37.

【0029】このような構成の実施形態によれば、ジョ
グ31からは移動量として回転速度v(rot/se
c)及び移動方向のデータを持った動作指令信号と共
に、押しボタンスイッチ39のON/OFFが制御手段
38へ出力される。速度制御手段38では、押しボタン
スイッチ39の信号に応じて粗動動作、または微動動作
に対応する制御信号を駆動制御手段14へ出力する。そ
して、駆動制御手段14では、制御手段38から伝送さ
れてくる制御信号に基づき、駆動電圧を発生し、生成さ
れた駆動電圧を超音波アクチュエータヘ印加する。その
結果、図7の操作針用可動体30が移動する。
According to the embodiment having such a configuration, the rotation speed v (rot / se
The ON / OFF of the push button switch 39 is output to the control means 38 together with the operation command signal having the data of c) and the moving direction. The speed control means 38 outputs a control signal corresponding to the coarse movement operation or the fine movement operation to the drive control means 14 according to the signal from the push button switch 39. Then, the drive control means 14 generates a drive voltage based on the control signal transmitted from the control means 38, and applies the generated drive voltage to the ultrasonic actuator. As a result, the movable body 30 for the operating needle of FIG. 7 moves.

【0030】この方法により、微粗動の切り換えが一カ
所の操作部にて容易に操作することができ、粗動動作の
調整も可能となる。本実施形態にあっても、X軸、Y
軸、Z軸方向においても同様の機能を持たせることが可
能である。
According to this method, the switching of fine and coarse movements can be easily performed by one operation portion, and the coarse movement operation can be adjusted. Even in this embodiment, the X axis and the Y axis
Similar functions can be provided in the directions of the axis and the Z axis.

【0031】<変形例>本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形して実施可能である。例えば、アクチュエータ
として超音波アクチュエータを使用しているが、これに
限らず、ステッピングモータ等を使用した電動マニピュ
レータでも使用可能である。
<Modifications> The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although an ultrasonic actuator is used as the actuator, the present invention is not limited to this, and an electric manipulator using a stepping motor or the like can also be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、操作針を
移動させる際の移動速度を目的に応じて容易に調節して
操作可能なマイクロマニピュレータを提供することマイ
クロマニピュレータを提供できる。
According to the present invention described above, it is possible to provide a micromanipulator which can be operated by easily adjusting the moving speed when moving the operating needle according to the purpose.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のマイクロマニピュレータの第1の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a micromanipulator of the present invention.

【図2】図1の速度制御手段32の構成を説明するため
の図。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of speed control means 32 in FIG.

【図3】図1の速度制御手段32の機能を説明するため
の特性図。
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the function of a speed control unit 32 in FIG.

【図4】本発明のマイクロマニピュレータの第2の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the micromanipulator of the present invention.

【図5】従来のマイクロマニピュレータの全体構成図。FIG. 5 is an overall configuration diagram of a conventional micromanipulator.

【図6】図5のマイクロマニピュレータの外観図。6 is an external view of the micromanipulator of FIG.

【図7】図5に示す操作針を可動するための可動機構を
説明するための図。
FIG. 7 is a view for explaining a movable mechanism for moving the operating needle shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14…駆動制御手段、 31…ジョグ、 32…速度制御手段、 33…ジョグユニット、 34…ROM、 35…RAM、 36…CPU、 37…DIPSW、 38…速度制御手段、 39…押しボタンスイッチ。 14 ... Drive control means, 31 ... Jog, 32 ... Speed control means, 33 ... Jog unit, 34 ... ROM, 35 ... RAM, 36 ... CPU, 37 ... DIPSW, 38 ... Speed control means, 39 ... Push button switch.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顕微鏡の視野下で操作針を使用して被検
物を微細操作するマイクロマニピュレータにおいて、 前記操作針の移動方向や移動距離等の動作内容を入力す
る入力手段と、 前記入力手段から入力された動作内容に応じた動作指令
信号を出力する動作指令発生手段と、 前記動作指令発生手段から出力された動作指令信号に応
じて移動速度の異なる制御信号を発生する速度制御手段
と、 前記速度制御手段で出力された制御信号に応じた駆動信
号を発生する駆動制御手段と、 前記駆動制御手段で発生した駆動信号を前記動作内容に
対応した機械的な運動エネルギーに変換するアクチュエ
ータと、 前記アクチュエータから運動エネルギーを受けて前記操
作針を幾何学的に変位させる可動体と、 を具備したことを特徴とするマイクロマニピュレータ。
1. A micromanipulator for finely manipulating an object to be inspected by using an operation needle under the field of view of a microscope, an input means for inputting operation contents such as a moving direction and a moving distance of the operation needle, and the input means. Motion command generating means for outputting a motion command signal according to the motion content input from, and speed control means for generating a control signal having a different moving speed according to the motion command signal output from the motion command generating means, A drive control means for generating a drive signal according to the control signal output by the speed control means; an actuator for converting the drive signal generated by the drive control means into mechanical kinetic energy corresponding to the operation content; A movable body which receives the kinetic energy from the actuator to displace the operating needle geometrically; Regulator.
【請求項2】 顕微鏡の視野下で操作針を使用して被検
物を微細操作するマイクロマニピュレータにおいて、 前記操作針の移動方向や移動距離等の動作内容を入力す
る入力手段と、 前記操作針の移動速度を変化させる速度切り換え信号を
出力する切り換え手段と、 前記入力手段から入力された動作内容に応じた動作指令
信号を出力する動作指令発生手段と、 前記動作指令発生手段から出力された動作指令信号と、
前記切り換え手段から出力された速度切り換え信号に応
じて移動速度の異なる制御信号を発生する速度制御手段
と、 前記速度制御手段で出力された制御信号に応じた駆動信
号を発生する駆動制御手段と、 前記駆動制御手段で発生した駆動信号を前記動作内容に
対応した機械的な運動エネルギーに変換するアクチュエ
ータと、 前記アクチュエータから運動エネルギーを受けて前記操
作針を幾何学的に変位させる可動体と、 を具備したことを特徴とするマイクロマニピュレータ。
2. A micromanipulator for finely manipulating an object to be inspected by using an operating needle in a field of view of a microscope, an input means for inputting operation contents such as a moving direction and a moving distance of the operating needle, and the operating needle. Switching means for outputting a speed switching signal for changing the moving speed of the, the operation command generating means for outputting an operation command signal according to the operation content input from the input means, and the operation output from the operation command generating means Command signal,
Speed control means for generating a control signal having a different moving speed according to the speed switching signal output from the switching means, and drive control means for generating a drive signal according to the control signal output by the speed control means, An actuator that converts a drive signal generated by the drive control unit into mechanical kinetic energy corresponding to the operation content; and a movable body that receives kinetic energy from the actuator to geometrically displace the operating needle. A micromanipulator characterized by being provided.
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