In this paper, a novel 6-DOF precise parallel robotwith architecture of HTRT is presented. The robot, driven by aAC servo motor, consists of a moving platform, a base platformand six identical chains connecting the two platforms. A Hookejoint, which is composed of a cross centre axle and four specificball bearings without inner circle pivot, is used to rectify thestructural backlash. Control system of the robot is introduced.Also control strategy of precise positioning is proposed in thecontrol system. Inverse kinematic solution, Jacobin matrix,workspace, and Dexterity of the end-effector are discussed. Theexperiments of fiber alignment and optical assembly validate thefeasibility of the parallel robot in precise operating fields.

设计了一种压电陶瓷驱动的二维微动工作台，采用结构力学理论建立了工作台的简化模型，并推导出工作台沿z、y方向刚度计算表达式。将工作台简化为2自由度弹簧一质点系统，得出其前二阶固有频率计算表达式。通过微动工作台固有频率及沿z、y方向刚度的试验测试，验证了解析法和有限元法用于微动工作台设计分析的可行性。采用有限元法，研究了微动工作台的直角平板柔性铰链特征参数对微动工作台性能的影响。有限元分析结果表明：当平板柔性铰链长度较小或铰链宽度较大时，其刚度、频率及驱动力较高，然而铰链根部应力集中也较严重。通过改变柔性铰链的特征参数，可达到控制和优化工作台固有频率、输出位移、应力分布及驱动力响应的目的，并提出一种优化设计微动工作台柔性铰链的简易方法。

为了解决电压控制型压电陶瓷驱动器驱动压电陶瓷时存在的迟滞、蠕变和带宽窄的问题，设计了基于电流控制的压电陶瓷驱动器，利用压电陶瓷致动器位移与其所带电荷量间的线性关系，该驱动器通过控制压电陶瓷的充电电流和时间控制其位移量。在此基础上，提出了以分辨率换取稳定性的动态保持控制方法，采用该电流型驱动器，实现了开环下对压电陶瓷致动器的稳定、快速、高精度定位。实验结果表明，该驱动器驱动行程为10ym的压电陶瓷时，满行程带宽大于1.5kHz，重复定位精度小于4nm（0.4%）。

针对微操作过程中对微力觉信号的需求，以压阻检测技术为基础结合MEMS加工工艺，设计了一种用于微操作的三维力传感器，建立传感器的数学模型并用有限元分析软件对敏感弹陛元件进行分析。利用悬臂梁受力弯曲变形的原理结合显微视觉技术，实现对传感器的标定，并给出了传感器的信号处理方法。实验证明，该传感器具有耦合小、测量分辨率高、线性度好、标定简单的优点，满足了预计的设计要求。传感器最大量程为10mN，X向与Y向的分辨率均为2.4μN，Z向的分辨率为4.2μN。

为简化6支链并联微动机器人的复杂结构，减小装配误差，提出压电陶瓷驱动的3-PPSR构型6自由度并联微动机器人结构。采用整体式下平台和三条两端带有柔性球铰链和直圆柔性铰链的支杆，使结构紧凑并有利于提高精度。为分析对并联微动机器人精度具有重要影响的静刚度指标，首先求出此类机器人的逆解矩阵及支杆柔性铰链处微小角位移和末端位姿的关系。在此基础上，考虑支杆两端柔性铰链和弹性平板的弹性变形，运用虚功原理推导并联微动机器人静刚度矩阵。进而仿真分析机构各几何参数对静刚度的影响，获得支杆两端铰接点半径及直角弹性平板和支杆两端柔性铰链尺寸对刚度的影响规律，为此类并联微动机器人刚度配置和机构优化设计提供理论依据。