納米機械手是一種可以在微納米尺度下與樣品或操作對象進行物理交互，并且可以在各種顯微鏡內進行各種物理量測量的精密儀器。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。控制系統是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。
①位置反饋：提供每個操作手XYZ精確得位置反饋，1納米運動定位分辨率。
②保存/加載坐標：保存和加載多個操作手得坐標。
③自動校準：最大限度地提高定位性能，并將操作手運動軸對準掃描電子顯微鏡圖像軸。
④3D虛擬顯示：實時3D虛擬空間顯示操作手（粉紅色方塊）和樣品（綠色平面）得位置。
⑤點擊-移動：通過在屏幕上鼠標點擊控制操作手運動。
⑥多操作手聯動：連接多個操作手得運動，具有納米級精度。
⑦圖片-視頻錄制：保存操作過程中的高清圖片和視頻。
歸納而言，目前各國納米科技研究人員感興趣的納米研究領域大致有下面五方面:
1)科學家試圖在不改變材料化學成分的前提下，利用在納米層次上電子和原子間的相互作用受到變化因素的影響，在納米層次上重新組織物質的結構以控制物質的基本特性，如光學、電學、磁學特性和.催化能力等。
2)由于在納米層次上生物系統具有整套系統的組織，科學家嘗試把人造組件和裝配系統放入細胞中，以制造出結構經過組織后的新材料,使人類有可能模擬自然界自行組裝的特性。
3)納米組件具有很大的比表面，利用這一點M傭納米組件做理想的催化劑和吸收劑，并嘗試著在釋放電能和向人體細胞施藥方面的應用。
4)利用納米科技制造出的材料與一般材料相比，在成分不變的情況下體積大大地縮小而強度和韌性卻會有很大的提高這一特性以制造強度大的復合材料。
5)與微電子結構相比，納米結構在空間上的數量級很小，因而互動作用發生更快，利用這一特性人們嘗試著研究效率更高、性能更好的微系統。
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