[0004] 本发明的第一个目的在于针对目前电子芯片(如0.1mm*0.2mm)、微小生物(0.1mm*0.1mm)等领域微小物体的取放和抓取难题，提出了一种仿蚂蚁口器大颚表面的毛夹式微镊。本发明受蚂蚁大颚表面(由硬质表面+纤维的特殊结构组成)在进食液滴和粘性物质过程中的防粘附和吸附作用启发，将大颚表面的特殊结构映射到镊子尖端，从而形成一种特殊的微器件取放器——“微镊”。
[0005] 本发明毛夹式微镊，包括镊子主体和两个毛式夹持组件。两个毛式夹持组件分别设置在镊子主体上两个夹臂的夹持部上。毛式夹持组件包括纤维束组。纤维束组包括多根纤维束。各碳纤维依次间隔排列，内端与对应夹臂的夹臂的夹持部固定。
[0006] 作为优选，所述的毛式夹持组件还包括纤维承载片。纤维承载片上设置有条横状微结构；条横状微结构包括依次等间距排列的多条纤维嵌入槽。各纤维束的内端镶嵌在各纤维嵌入槽内。镊子主体上两个夹臂的夹持部的内平面开设有用于定位纤维承载片的凹坑。纤维承载片上设置有条横状微结构的侧面朝内设置，嵌入对应的夹持部内平面的凹坑中。
[0007] 作为优选，所述纤维束的直径为100nm～100μm。
[0008] 本发明的第二个目的在于提供一种毛夹式微镊的夹取定位精度测试装置及其测试方法。
[0009] 一种毛夹式微镊的夹取定位精度测试装置，包括底板、夹取模块和芯片升降模块。所述的夹取模块用于安装被测试的毛夹式微镊。所述的毛夹式微镊为前述的毛夹式微镊。
所述的夹取模块包括第一升降滑台、夹持带动组件和固定件。芯片升降模块包括第二升降滑台、工作台和规整组件。所述固定件固定在第一升降滑台的滑架的顶部。毛夹式微镊的连接部与固定件固定。毛夹式微镊的夹持部朝下设置。夹持带动组件包括安装块和碾轮。安装块固定在第一升降滑台的滑块上。等高并排设置的两个碾轮均支承在安装块的外侧。两个碾轮分别位于毛夹式微镊的两侧，且与毛夹式微镊的两根夹臂分别接触。
[0010] 所述的工作台固定在第二升降滑台的滑块上。所述的规整组件安装在工作台上。规整组件包括芯片放置台、两个气缸和两个规整板。芯片放置台可拆安装在工作台顶面的中心位置。芯片放置台的顶面呈矩形。芯片放置台顶面的长度、宽度分别比芯片的长度、宽度大l。l为误差许可阈值。两个气缸均固定在工作台上，且分别位于芯片放置台的两侧。两个气缸的推出杆均朝向芯片放置台。规整板呈L形。两块规整板与两个气缸的推出杆分别固定。两块规整板上翘起的侧板与芯片放置台的两侧边缘分别对齐。所述规整板的顶部边缘高于芯片放置台的顶面。
[0011] 作为优选，所述的规整组件还包括四个偏移检测传感器。四个偏移检测传感器以两个为一组。两组偏移检测传感器分别安装的芯片放置台的两个对角上。四个偏移检测传感器的检测线分别位于放置台四条边缘的上方，且到放置台顶面的距离小于被夹取芯片的厚度。
[0012] 作为优选，所述的第一升降滑台和第二升降滑台结构相同，均包括滑架、丝杠、滑块、升降电机、上限传感器、下限传感器和遮光片。上限传感器和下限传感器均采用槽型光电传感器。竖直设置的滑架固定在底板上。竖直设置的丝杠支承在滑架上。滑块与滑架上的导柱构成滑动副，且与丝杠构成螺旋副。升降电机固定在滑架上，且输出轴与丝杠固定。上限传感器、下限传感器均安装在滑架上，且上下间隔设置，通过腰形孔和螺栓调节高度。遮光片固定在滑块上。遮光片的位置与上限传感器和下限传感器上的凹槽对应。
[0013] 该毛夹式微镊的夹取定位精度测试装置的测试方法如下：
[0014] 步骤一、工作人员或前置上料设备将被夹取芯片放置在芯片放置台上。
[0015] 步骤二、两个气缸推出，使得两块规整板推动被夹取芯片摆正。通过相机拍摄被夹取芯片的照片。
[0016] 步骤三、两个气缸缩回，第二升降滑台驱动工作台升高，使得芯片到达毛夹式微镊上的两个纤维束组外端之间。
[0017] 步骤四、第一升降滑台驱动夹持带动组件向下运动，使得两个碾轮挤压毛夹式微镊的两根夹臂，使得两个纤维束组的外端夹住芯片。
[0018] 步骤五、第二升降滑台驱动工作台降低，将被夹取芯片与工作台分离。
[0019] 步骤六、第二升降滑台驱动工作台升高，将被夹取芯片与工作台重新接触。
[0020] 步骤七、第一升降滑台驱动夹持带动组件向上运动，使得两根夹臂带动两个纤维束组的外端松开芯片。再次通过相机拍摄被夹取芯片的照片。
[0021] 步骤八、对被夹取前后的照片，判断毛夹式微镊在夹取、转移芯片过程中对芯片的定位精度。
[0022] 本发明的第三个目的在于提供一种基于纤维束(束)精确输送、震动挤压固定原理的毛夹式微镊制备装置和方法。
[0023] 该毛夹式微镊的制备装置，包括纤维转移机构、纤维供料组件和嵌入纤维组件。所述的纤维供料组件包括输料架、输料管和输料轮。输料管固定在输料架上。支承在输料架上的两个输料轮的连接处位于输料管的输出端。所述的纤维转移机构包括X轴滑台、Y轴滑台和手指气缸。X轴滑台安装在机架上；Y轴滑台安装在X轴滑台的滑移块上；手指气缸安装在Y轴滑台的滑移块上。所述的嵌入纤维组件包括旋转气缸、直线轴承、音圈电机、按压板、纤维安装台、顶升气缸和手摇滑台。手摇滑台的滑动方向平行于Y轴滑台的滑动方向。活塞杆设置的顶升气缸固定在手摇滑台的滑移块上。纤维安装台固定在顶升气缸的活塞杆顶端。纤维安装台的顶面上开设有纤维承载片定位凹槽。旋转气缸手摇滑台的滑移块固定。旋转气缸的旋转头与连接架固定。音圈电机安装在连接架上。按压板与连接架通过光轴、直线轴承构成滑动副。旋转气缸在第一极限位置下，与纤维安装台分离；旋转气缸在第二极限位置下，按压板水平设置，位于纤维安装台的正上方。按压板由音圈电机驱动进行往复震动。
[0024] 作为优选，所述的纤维供料组件还包括到位传感器和切断组件。所述的切断组件内设置有能够切断纤维束的切割件。切割件采用切刀、剪刀或电热切割丝。切断组件安装在输料架上，且切割件位于两个输料轮远离输料管的一侧。到位传感器固定在输料架上，且位于两个输料轮远离输料管的一侧。到位传感器的检测头与输料管的输出端等高设置。
[0025] 用该毛夹式微镊的制备装置来生产毛夹式微镊的方法，具体如下：
[0026] 步骤一、在纤维承载片上加工出条横状微结构，并将纤维承载片条横状微结构朝上放置到纤维安装台上的定位凹槽内。条横状微结构由依次排列的多条纤维嵌入槽组成。
[0027] 步骤二、两个输料轮同步反向转动，使得纤维束输出；Y轴滑台上的手指气缸移动到纤维束处，并夹住纤维束。之后，切断纤维束；X轴滑台驱动手指气缸移动，使得纤维束移动到其中一条空置的纤维嵌入槽的正上方。之后，通过手摇滑台调节纤维承载片的位置，顶升气缸将纤维承载片顶起，使纤维束嵌入至纤维嵌入槽中。
[0028] 步骤三、重复步骤二，通过改变X轴滑台的进给量，将纤维承载片上的各纤维嵌入槽中各自填充一根或多根纤维束。
[0029] 步骤四、旋转气缸驱动按压板翻转至纤维承载片的正上方。之后，音圈电机带动按压板往复震动按压纤维承载片上的纤维束，使得各根纤维束嵌入对应的纤维嵌入槽中内。
[0030] 步骤五、旋转气缸驱动按压板翻转，离开纤维承载片的正上方。之后，工作人员取出纤维承载片。
[0031] 步骤六、再取一片纤维承载片，重复步骤一至五。
[0032] 步骤七、在将镊子主体两个夹臂的夹持部内平面上开设凹坑。将步骤一至六中制备的两片嵌有纤维束的纤维承载片分别安装到镊子主体两个夹臂的凹坑中。
[0033] 本发明具有的有益效果是：
[0034] 1、本发明从仿生学的角度出发，通过对蚂蚁口器大颚表面纤维的观察研究，发现纤维对微芯片的拾取过程中，能够克服释放过程中微芯片与镊子粘附导致微芯片释放难的问题，并且由于纤维是柔性纤维，在对微芯片进行夹取时，不会对微芯片造成损伤。
[0035] 2、本发明中的毛夹式微镊的夹取定位精度测试装置能够自动规整芯片，使得毛夹式微镊能够更容易地夹起芯片，且能够保证芯片转移过程中的定位精度。
[0036] 3、本发明通过逐段切断成卷或长条的纤维束，通过纤维束输送机构将纤维束精准地输送至条横状微结构，实现了成排纤维束的自动上料，大大提高了微镊上纤维束的位置精度。
