1、目前廣泛采用的數(shù)字化微注射系統(tǒng)在進行微流量注射時，多采用手動操作或基于壓電陶瓷的一次逆壓電效應(yīng)原理進行定位、注射，存在著控制精度低及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復雜等缺點。因此研究在操作上簡單方便、在精度控制上準確的數(shù)字化微流量注射裝置成為發(fā)展生物工程的一個重要途徑。
　　本課題來源于史麗萍教授的哈爾濱工業(yè)大學機器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室開放研究項目(項目編號:SKLRS-2015-MS-10)和黑龍江省教育廳的科學技術(shù)研究項目(項目編號:12

2、541624)。本文主要內(nèi)容是基于壓電陶瓷的數(shù)字化微注射理論及其應(yīng)用研究，通過理論和實驗對壓電陶瓷的一次逆、二次正壓電效應(yīng)進行分析，并利用其原理設(shè)計出自感知數(shù)字化微注射結(jié)構(gòu)，主要包括兩方面內(nèi)容:基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器的理論研究和自感知微注射裝置的設(shè)計。
　　首先，本文在經(jīng)典壓電學基礎(chǔ)理論的研究上，對壓電陶瓷特性、壓電方程分析、邊界條件關(guān)系進行介紹，針對壓電陶瓷在不同的機械和電學邊界條件下的各次壓電效應(yīng)現(xiàn)象理論分析。

3、
　　然后基于壓電陶瓷的一次逆、二次正壓電效應(yīng)理論原理來建立以PZT-5壓電陶瓷為實驗對象的實驗結(jié)構(gòu)，測量實驗對象壓電陶瓷被施加外電壓的時候在一次逆壓電效應(yīng)下產(chǎn)生的位移值;設(shè)計實驗結(jié)構(gòu)對二次正壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷進行分離和解耦來實現(xiàn)在同一壓電陶瓷上傳感器與執(zhí)行器的集成。將實驗實際測量的輸出值與固定公式計算出的理論值進行對比分析，驗證理論的正確性及實驗結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的可行性。
　　最后，根據(jù)上述理論研究與實驗結(jié)果，設(shè)計出基于一次逆