基于宏微结合的设计思想，提出一种组合式微夹持器结构．采用微直线电机机构实现毫米级的宏运动，采用双晶片压电悬梁机构实现微米级的微运动．介绍组合式微夹持器的组成原理并对压电悬梁形变特性进行了有限元分析．在此基础上，开发微夹持器宏微控制系统，实现了微位移闭环控制．测试实验表明，该微夹持器具有结构紧凑、操作空间大、精度高的特点．

介绍了涡街流量计的测量原理,从工程应用的角度,系统地阐述了被测介质的工况（温度、压力）发生变化后,其流量自动补偿的原理及实施方法。

针对偶件装配对同轴度的要求,提出了一种基于柔性解耦梁和显微视觉技术的同轴定位调整系统。为满足同轴度在线调整和轴套的位姿保持,设计了一种＂田＂字型两自由度柔性解耦梁机构,并结合微动平台和夹具来实现同轴度调整时零件轴的精确定位。根据力学原理,建立了柔性梁的刚度模型,结合有限元法进行仿真分析,确定出梁的结构参数尺寸。对同轴定位调整系统中的显微视觉功能和过程进行了设计,并通过Hough算法实现精密同轴定位的实时检测功能,计算出同轴偏差作为调整的数值依据。大量的同轴定位调整实验显示,同轴度定位精度优于8μm,同时大大提高了装配效率。结果表明,该定位调整系统为器件的装配提供了精确的定位参数,可以准确、高效地实现定位装配。

研制了一款具有控制参数自调整功能的非接触式微量试剂分配系统，该系统采用精密微电磁阀控制预压液体的流动来实现试剂的分配操作。独特的试剂分配管路设计使电磁阀不易堵塞；非接触式的分配方式减少了试剂污染，分配速度更快，更易清洗。研制了一款MEMS压差式微流量传感器并集成于系统中用于采集试剂分配过程中的流量信息，实现了试剂特性和体积变化时控制参数的自动调整，提高了分配精度和灵活性。针对不同粘性试剂进行分配精度的测试，结果表明，该系统最小可分配50nl体积试剂，分配精度达8％。在分配试剂体积〉1μl时，重复精度〈3％。该试剂分配系统可在高通量试剂操作过程中，针对多种不同特性试剂进行快速、灵活、微量、精确的试剂分配操作。

宏/微精密定位技术是微操作机器人的关键技术之一.在分析微操作机器人对宏微结合的精密定位技术需求的基础上,介绍了微米级宏动定位系统以及纳米级微动定位技术的实现方法.最后总结了压电陶瓷驱动纳米定位技术中的机构、驱动、检测、控制等关键问题的研究现状,并对微定位技术发展趋势进行了展望.

在分析微装配特点的基础上,讨论了微装配系统的功能需求和组成.提出了一种新型MEMS器件微装配系统设计方案,描述了系统样机关键技术模块的研制方案.以微型光谱分析仪极板对准为示范目标开展了实验研究,结果表明该系统适用于典型MEMS芯片的微对准和封装研究.

纳米定位平台在微型机械和精密仪器的设计和制造领域起着重要作用。该文将拓扑优化引入到压电陶瓷驱动的一维纳米定位平台设计中,并利用多目标设计方法对平台的运动和结构需求进行了优化,采用楔形预紧结构对压电陶瓷进行紧密预紧。经有限元仿真和实验验证,该实验系统输出位移达10μm,定位精度5 nm,耦合误差小于1%。实验证明,该方法为纳米定位平台的设计和制造提供了一种新颖、灵活、有效的方法。