大规模集成电路、显微观测和纳米技术等前沿科技领域是国家十四五规划的重要研究方向,这些前沿科技领域的攻关都离不开精密/超精密驱动与定位技术。基于逆压电效应的粘滑惯性压电驱动器具有精度高、体积小、响应快、不受电磁干扰、兼容性高等特点,是上述前沿技术领域的重要支撑技术之一。粘滑惯性压电驱动器是以摩擦作为驱动力、通过步进累积的方式实现大行程直线或旋转运动的一类驱动装置。然而,现有粘滑惯性压电驱动器仍然存在接触力与输出特性之间关系不明、接触力调节困难、驱动器装配互换性差、单步运动特性调控手段少等缺点,严重制约了该类驱动器的应用。针对上述问题,本文提出了一种弱刚度接触的解决方案,分析了弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器的相关理论,并在此基础上开展了弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器的结构设计、分析、制造、基础特性测试以及单步运动特性调控等工作。论文的主要研究内容如下:（1）根据驱动器弱刚度接触的实现方式,提出了弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器的简要构型。在此基础上,综合考虑压电叠堆刚度、柔顺机构刚度、柔顺机构的预紧变形量（压电叠堆嵌入引起）和外部负载等多种因素,建立了弱刚度接触驱动器的静力学模型;根据压电叠堆、柔顺机构的动力学模型和弱刚度接触驱动器的简要构型,建立了驱动器的系统动力学模型,为此类驱动器的后续研究提供理论基础。（2）开展了弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器的结构设计和分析,研制了驱动器样机,从接触力测量和装配互换性两方面对驱动器的基础输出特性展开了较为系统的试验测试。理论分析和试验发现,设计的弱刚度接触驱动器可以实现无传感器的接触力测量。同时,还明确了驱动器接触力与单步运动特性之间的关系,即:随着接触力的增大,驱动器的单步运动曲线会出现突跃-光滑-回退的转变,步距会逐渐下降,工作带宽会逐渐增加,负载能力也会逐渐增强。此外,理论和试验也证明弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器具有极高的装配互换性。（3）利用研制的弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器探究了驱动器单步运动的形状调控和幅值调控规律。一方面,研究了不同形状单步运动曲线之间的切换规律。试验测试表明,通过频率调控可实现驱动器锯齿型、台阶状和S型光滑三种形状单步运动曲线之间的切换;增加动子质量既可实现S型光滑向线性光滑的转变,也会降低单步运动曲线转变所需的驱动频率。同时,驱动器也可实现低电压下的高速运动（238.46mrad/s,驱动条件:36V、150Hz）。另一方面,研究了弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器对单步运动幅值的调控。分析和试验测试发现,设计的驱动器具有良好的单步运动幅值调控能力,可明显提高其运动速度。在2N锁紧力、100V驱动电压和700Hz驱动频率下,驱动器的最大速度为20.05mm/s。（4）为实现低频、低动子质量条件下的光滑线性运动,利用两个驱动单元和一个辅助摩擦单元耦合作用研制了一种弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器,并研究分析了驱动器实现光滑线性运动的机理。动力学仿真和试验结果表明,驱动器在有/无外部负载工况下均可实现连续、光滑、高线性和大行程的运动。特别地,该驱动器在0-30g水平负载范围内仍能光滑线性的运动。同时,垂直负载和预紧变形对驱动器的单步运动曲线影响不大,驱动器在0-700g的垂直负载和0-0.5mm预紧变形范围内可稳定工作,且其运动曲线基本相同。本文关于弱刚度接触粘滑惯性压电驱动器的相关理论和试验研究,为后续该类型驱动器的设计、分析以及应用提供了研究基础。同时弱刚度接触压电驱动器的接触力可测和高装配互换性有利于驱动器的批量生产。锯齿型、台阶型、S型光滑、线性光滑四种单步运动特性及其调控、演变规律有利于拓宽压电驱动器的应用领域。