微驱动技术作为当今最为活跃的纳米关键技术之一,在众多微纳领域有着越来越广泛的应用,如微纳操作,微外科手术,扫描探针显微镜SPM,原子力显微镜AFM,光纤对接,微细加工,半导体制版的精密定位等。在现有的微驱动技术中,虽然定位精度较高,但是运动范围较小。随着微驱动技术在微系统制造、微纳操作、光学调整等重要领域的广泛应用,需要在有限的操作空间内实现高精度定位和操作的同时,也能拥有更大的操作范围,这就对精密定位技术的驱动方法和结构类型提出了新的挑战和要求。本文即在这样的研究和应用背景下,提出一种新型的基于粘滑驱动的跨尺度精密运动平台,并对其中的关键技术进行研究。　　本文在国家自然科学基金项目“基于粘滑驱动的跨尺度纳米定位运动生成机理及实现方法”(项目编号51175358)资助下,通过全面分析国内外跨尺度精密运动技术和粘滑驱动技术,针对跨尺度精密运动技术的发展趋势和粘滑驱动技术的现存问题,提出了基于粘滑驱动的跨尺度精密运动方法,并结合粘滑驱动机理和摩擦学原理,研制出一种新型的基于粘滑驱动的跨尺度精密运动平台。分别对运动机理、刚性建模、驱传动系统的动力学、柔性一体化建模以及操作实验等方面进行深入的研究。　　在基于粘滑驱动的跨尺度精密运动机理研究方面,分析粘滑驱动的运动过程,通过分析五个频率阶段粘滑驱动的运动规律,推导出粘滑驱动在全频率范围内的运动方程,并得到各种运动参数对粘滑驱动的影响,从而选择最佳的粘滑驱动方式;结合LuGre动摩擦模型,建立跨尺度精密运动刚性模型,仿真得到运动曲线和摩擦力的变化规律,通过对摩擦力相关参数的研究,得到摩擦力相关参数对粘滑驱动的影响。　　在跨尺度精密运动平台驱传动系统的动力学研究方面,首先建立压电陶瓷的电学模型和机电转换模型,并结合压电陶瓷的动力学等效模型,建立压电陶瓷的机电动力学模型;并对柔性铰链传动机构进行研究,建立了柔性铰链机构的动力学方程;结合压电陶瓷和柔性传动机构,进行驱传动系统的动力学研究,建立压电陶瓷与柔性机构的各自的动力学方程和驱传动系统的等效机电动力学模型,仿真得到驱传动系统的整体动态特性。　　在基于粘滑驱动的跨尺度精密运动机电系统建模方面,将压电陶瓷的电学模型,机电转换模型,驱传动系统的动力学模型和LuGre动摩擦模型相结合,建立完整的基于粘滑驱动的跨尺度精密运动柔性一体化模型,并且在柔性一体化模型中加入摩擦力和相对速度反馈环节,仿真得到准确的跨尺度精密运动位移、速度和摩擦力曲线;并研究与驱传动相关的重要参数对最终运动的影象,基于仿真结果指导跨尺度精密运动平台的结构设计;根据理论研究的进展改进样机,最终得到具有运动范围大,速度快,分辨率高,负载大,驱动力大和运动平稳等优点的最优结构方案。　　最后建立基于粘滑驱动的跨尺度精密运动的实验系统,选择合适的测量设备,搭建动态测量和静态微位移测量两个实验平台;针对正反向运动不一致的问题,研制新型驱动电源,提高样机平台的动态运动性能;对驱传动系统和整体样机平台进行性能测试,得到驱传动系统的阶跃特性和系统样机的性能指标;测量驱动阶跃时间和负载质量对运动性能的影响,通过试验结果来提高跨尺度精密运动平台的步距位移和速度,验证机理和模型研究的正确性,并为基于粘滑驱动的跨尺度精密运动平台的实际操作和应用提供依据。