16、基于视觉识别的扫描电化学显微镜与超声振动传播模拟研究

基于视觉识别的扫描电化学显微镜与超声振动传播模拟研究

基于视觉识别的扫描电化学显微镜

在现代科学研究中，扫描电化学显微镜（SECM）发挥着重要作用。下面将详细介绍基于视觉识别的扫描电化学显微镜的相关内容。

1. SECM的构成

自制的扫描电化学显微镜由多个核心模块组成，具体如下：
|模块|功能|
| ---- | ---- |
|机械系统|具有四个自由度，基于典型正交机械手的运动方案，如3D打印或类似的CNC机器。第一个z轴控制光学显微镜的焦距，第二个z轴控制SECM超微电极的上下移动，x和y轴控制放置测试样品的工作台的移动，分辨率约为1 µm，z轴分辨率约为0.75 µm。|
|光学系统|辅助进行视觉识别和样品观察。|
|运动控制器|配备运行在Armbian操作系统上的Orange Pi微型计算机，运行Machinekit软件。它通过以太网协议接收主计算机的运动命令并执行相应动作。|
|恒电位仪|用于进行电化学测量。|
|主控制单元（PC）|控制整个系统，运行用户界面，进行视觉识别，为运动控制器和恒电位仪生成运动和测量命令，并处理扫描结果。|

运动控制器使用LinuxCNC，与自定义开发的控制算法相比，它具有以下优势：
- 经过充分测试的驱动器校准和同步算法。
- 与所有类型的步进电机驱动器兼容。
- 新设备的配置过程简单。
- 可以补偿驱动器中的间隙和其他不准确因素。
- 可以实现位置反馈传感器。

高级控制通过在LabVIEW软件中运行自定义控制模块来实现。该模块分析光学显微镜的视觉数据，确保用户界面的正常运行，与