微装配与MEMS仿真导论PDF电子书下载

第一章MEMS基本情况介绍 1

1.1概述 1

1.2单晶硅的材料特性 2

1.3薄膜材料的力学特性 4

1.4微执行器的尺度效应 5

1.5微机器人的尺度效应 6

第二章MEMS工艺及器件特性 7

2.1MEMS材料工艺特性 7

2.1.1硅微加工技术 8

2.1.2LIGA工艺 8

2.1.331H工艺 9

2.2MEMS器件结构功能 9

2.2.1微传感器 9

2.2.2微执行器 15

2.2.3新型MEMS器件 22

2.3MEMS系统产品简介 23

第三章微装配技术与微装配系统 24

3.1微装配基本过程方法 25

3.1.1微/纳米操作的特点 26

3.1.2典型微/纳米操作技术及其应用 26

3.1.3先进灵巧装配技术 29

3.2微装配自动化技术 29

3.2.1微装配的机器人技术 30

3.2.2手爪及操作（微夹持） 35

3.2.3微型零件胶粘接的微装配技术 36

3.2.4显微视觉伺服系统 39

3.2.5小结与展望 41

3.3微装配系统简述 41

3.3.1微装配系统的特点及功能分析 42

3.3.2智能化微装配 43

3.4微装配系统设计 44

3.4.1任务功能描述 45

3.4.2微装配系统设计 45

3.4.3微装配系统的设计思路 46

3.4.4微装配系统关键技术的研制 46

3.5成型系统介绍 48

3.5.1一种新型微装配系统样机 49

3.5.2日本东京大学的一个微装配系统 50

3.5.3基于微机器人的微装配站 50

3.5.4可宏/微精密定位的微操作机器人 51

3.6压电驱动技术和自装配技术 51

3.6.1一种适用于微操作的驱动技术（装配是若干微操作） 51

3.6.2自装配技术 54

3.6.3标准化方案 58

第四章微装配关键技术 71

4.1运动平台 71

4.1.1磁悬浮平台 71

4.1.2进给平台 75

4.1.3平台隔振系统 77

4.2显微视觉系统 96

4.2.1显微视觉系统研究现状 96

4.2.2显微视觉系统的关键问题 98

4.2.3微操作机器人的显微视觉自标定方法 100

4.2.4显微视觉自动聚焦系统 104

4.2.5微操作机器人深度信息获取 107

第五章微控制理论与装配系统模型 112

5.1微控制的目的 112

5.1.1精密定位原理 112

5.1.2精密定位的神经网络控制 113

5.2微装配的关键系统——微控制系统 114

5.2.1微控制方式 114

5.2.2微装配中的微控制 117

5.3微控制器设计 118

5.3.1串联PID控制器综合 118

5.3.2鲁棒控制器综合 119

5.3.3视觉伺服控制系统 120

5.4装配模型 122

5.4.1装配模型概述 122

5.4.2装配模型建模 124

5.4.3装配模型与装配顺序 125

5.5宏动、微动机构模型的建立 126

5.5.1宏动机构模型的建立 126

5.5.2微动机构模型的建立 128

5.6信息模型建模 129

5.6.1信息模型建模概述 129

5.6.2面向装配序列规划的信息建模 132

5.6.3敏捷化开发环境下产品装配模型的信息组成 134

5.7微测试概述 135

5.7.1微结构特性的测试要求与方法 136

5.7.2微几何量检测方法 138

5.7.3微材料特性检测 143

第六章系统建模 145

6.1系统级仿真建模简述 145

6.2MEMS库的建立 149

6.2.1部件和部件库的概念 150

6.2.2IP库的建立 155

6.2.3键合图库的建立 160

第七章宏模型的建立 164

7.1宏模型的概念 164

7.1.1准静态宏模型 165

7.1.2动态宏模型 165

7.2建立宏模型的方法 166

7.2.1节点分析方法 167

7.2.2信号流模型（自由度缩聚的方法） 173

7.2.3键合图理论建立宏模型 179

7.2.4其他建模方法 185

7.3含能量域耦合问题的宏模型 193

7.3.1加速松弛法及其在静电力耦合问题仿真分析中的应用 195

7.3.2耦合宏模型举例 198

第八章虚拟化实现 205

8.1虚拟现实技术简述 205

8.1.1虚拟现实技术的定义 205

8.1.2虚拟现实技术的特征 206

8.1.3虚拟现实技术的分类 206

8.1.4虚拟现实的关键技术 207

8.2MEMS虚拟化技术 207

8.2.1虚拟工艺库 207

8.2.2虚拟组装 211

8.2.3虚拟运行 214

8.3虚拟装配概述 218

8.3.1虚拟装配的定义 219

8.3.2虚拟装配技术的主要功能 219

8.4虚拟装配的软硬件配置 220

8.4.1软件配置 221

8.4.2硬件配置 221

8.4.3虚拟装配思路的产生和发展 223

8.4.4虚拟装配的关键技术 224

8.5虚拟装配关键技术的实现 225

8.5.1虚拟装配建模技术 225

8.5.2装配干涉及碰撞检测 226

8.5.3配合特征的识别及装配约束的建立 236

8.5.4受约束运动的实现 238

第九章MEMSCAD比较 240

9.1MEMSCAD的研究概况 240

9.1.1MEMSCAD的特点及其设计原则 241

9.1.2MEMSCAD系统的结构 242

9.2MEMSCAD的关键技术 245

9.2.1数值计算方法研究和多能量域耦合仿真 245

9.2.2宏模型建模 247

9.2.3版图综合及加工工艺的生成和优化 247

9.3现今MEMSCAD的不足及困难 249

9.4MEMSCAD实现方案 250

9.4.1类型（1） 252

9.4.2类型（2） 253

9.4.3类型（3） 253

9.4.4类型（4） 254

9.4.5微机电系统CAD设计的过程及展望 255

参考文献 257