针对聚合物微器件的联接搭建了超声波精密联接系统。该系统选用工作频率为60kHz的超声换能器提供高频、低振幅超声波振动,以降低振动对微结构的影响。应用高细分步进电机及直线导轨驱动超声波工具头的纵向移动,并为联接提供压力。提出了基于力学状态反馈的超声波精密联接流程,联接过程中,联接界面的聚合物软化后产生压力跳变,以该信号切断超声波振动,实现了联接能量的自适应精确控制。应用虚拟仪器技术建立了控制系统,设计了基于力学状态反馈的超声波精密联接流程并进行了PMMA微器件的联接实验,对该方法的作用机制进行了分析,得到了对于该种材料及尺寸零件的最佳联接参数。

通过对挠性摆式加速度计偏值误差的来源分析,提出了导电游丝引入的干扰力矩是偏值误差的重要来源的观点。由于加速度计的偏值误差影响因素较多且无法采用实验的方法逐一分析,因此建立人工绕线方式下导电游丝的数学模型,采用有限元方法对导电游丝进行分析,发现相同焊接位移下,绕线方式对偏值误差有较大影响。在此基础上,提出了导电游丝的多种优化方案,以期为减小该型加速度计的偏值误差奠定基础。

研究了装配控制和软件架构等微装配的重要环节，分析了微装配的具体需求、工作流程和人机交互，提出先看后动的微装配控制模式。采用由任务层、策略层和行为层组成的分层控制架构，建立了基于显微机器视觉的微装配平台。围绕可复用性要求，分析软件中核心类的结构和对象间关系，采用面向对象的聚集关系构造任务层和策略层中的主要对象，最终实现了微装配控制软件。基于本文的控制方法进行了微装配实验，所装配的微系统为微挠性摆动系统，由6个微小零件组成，所有零件上均无人工标。对其关键技术指标的测量和对比结果表明：自动装配与手动装配的同轴度误差平均值相近，而对称度误差平均值有所改善，自动装配的各项指标不确定度优于手动装配，装配的微系统其一致性有明显改善。本文提出的控制方法可有效地用于复杂微系统的...

为提高聚合物超声波精密封接的可控性,预防高温度场下聚合物的熔融流延影响封接界面质量和精度,提出了阵列式微导能结构。以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微小管道的封接为实验对象,研究了阵列微导能结构的尺度对超声波封接过程的影响;采用热压成型工艺在被封接表面制作了5组不同高度的微结构。采用基于声波传递效率反馈的超声波精密封接方式,对超声波作用下聚合物界面的润湿行为进行了观察分析,讨论了结构尺度对超声波封接质量的影响。结果表明,随着微结构尺寸的增大,实现完全联接需要的超声波能量呈递增的趋势。该种微导能结构有效控制了聚合物熔融流延,获得了均一的封接面,可实现高质量精密封接。

数字频率计设计一般都是采用分立数字器件和集成模拟芯片来实现，其精度不太高，而且输入信号范围常常受到限制。一种采用可编程数字逻辑器件CPLD，将数字器件进行集成化，并配备高稳定度时钟，对输入模拟信号采用多路程控精密放大整形的技术，利用等精度测频法，实现了对频率的高精度测量。使得频率测量范围达到数十兆，精度超过10^-7，输入信号最小到10mV。