介绍了一套新型的纳米三维刻划加工控制系统，系统基于AFM原子力显微镜，配合三维微动工作台，设计开发了专门的加工控制装置，成功的实现了纳米刻划加工中的深度控制问题，可实现在X、Y、Z方向分别为100pm×100pm×20pm范围内，X、Y向精度为±5nm、Z向精度为士10nm的三维结构机械刻划加工，应用结果表明，该系统实现了具有在位形貌检测功能的三维纳米刻划加工，在微纳米刻划加工领域具有一定的实用性和推广价值。

为了解决商业原子力显微镜（AFM）系统刻划软件本身在刻划实验时不能够实时提供水平摩擦力信号以及不能够在刻划过程中改变载荷的缺点，开发了一套基于单片机的辅助控制模块．该模块可以实现高精度的数据输入和输出，并通过AFM系统提供的信号接口模块及高精度工作台可以实时地测量水平摩擦力信号和在刻划过程中改变垂直栽荷．采用两种不同样品表面——机械加工产生的二氧化硅表面和重氮盐自组装膜表面进行刻划实验．变载荷和恒定载荷的刻划实验结果表明：该系统可以实现水平摩擦力的实时检测及垂直载荷的变化施加．实验数据能够反映不同表面间的摩擦特性的差别，并且与前人分析结果一致多列刻划实验表明采用该刻划系统，可以实现在较大范围内的阵列刻划.

为解决采用原子力显微镜（AFM）系统进行纳米机械性能测试中存在的不能够直接获得载荷-压深曲线以及不能够随意改变加载、保载、卸载时间等问题，对AFM系统进行了改造，开发了一套基于单片机的信号输入输出模块。将该模块与AFM控制系统相联，形成新的纳米机械性能测试系统。该系统信号输出精度为0．15mV，信号采集精度为0．3mV，工作台的移动灵敏度为1．53nm，可以动态改变垂直载荷，并实时获得载荷-压深曲线。通过单片机设置模拟信号的输出速率可以实现加载、保载和卸载速率的改变；结合二维微动精密工作台，可以实现较大范围内高精度的点阵压痕测试。通过在聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等材料表面进行实验测试表明：该系统可以高速高精度地测量样品的纳米机械性能参数，包括对样品进行纳米压痕测试和对样品的纯弹性变形过程进行检...