微夹持器作为微操作与微装配的重要工具广泛应用于生物医学、半导体加工、光学精密加工等领域,而上述领域的飞速发展对微夹持的性能提出了更高的要求。如何实现更大的夹持范围,更高的夹持精度以及更可控的夹持过程成了微操作与微装配的关键。本文结合大行程、高精度、自适应目标位置的夹持需求,提出了一套双边独立运动且具有较大行程的双驱微夹持器。该夹持器将两个压电粘滑平台作为驱动元件,同时集成了力反馈功能。针对高夹持精度和高力体积比的需求,提出了一套基于柔性机构的单驱动微夹持器。该夹持器结合压电粘滑平台输出位移精度高、行程大但输出力小的特点,创新性的采用了压电粘滑驱动方式结合合柔性位移缩小机构,充分发挥了压电粘滑驱动方式大行程的特点,并在压电粘滑平台的精度基础上进一步提升输出定位精度。本文分别对两种夹持器的夹臂进行结构设计、建模分析及仿真,保证其便于驱动且具有合适的位移与夹持力输出。文中根据夹臂特点选择了合适的力传感器搭建采集电路,创新性的采用了双应变力采集方式,消除了受力点对力采集信号的影响。设计标定平台并优化了夹持力标定方式,以确保夹持力的测量更加精确有效。通过C++编写了夹持平台的上位机界面,并对夹持流程及夹持算法进行设计。针对双驱微夹持器提出了自适应工件位置的夹持流程,创新性的采用了双输入双输出的位置PID控制-PI阻抗力/位混合控制,一侧夹臂用于定位,另一侧夹臂进行位置和力阻抗控制,同时达到了位置和力的精确控制;对单驱微夹持器提出了位置与夹持力分别控制的反馈控制算法。使用SIMULINK对夹持算法进行仿真,以验证可行性。最后针对夹持流程设计出了一套夹持性能测试实验平台。分别对双驱微夹持器的位置控制、力/位混合控制能力,和单驱柔性微夹持器的位置、夹持力反馈控制能力进行验证实验。实验证明两种夹持器的位置控制和力控制均具有良好的精度,双驱动器夹持器最大行程为16mm,在0.5mm行程内最大的绝对位置偏差为120nm,误差区间为0.25±0.175μm。最大夹持力1.5N,PI阻抗控制下夹持力误差分布于0±6mN之间,且可以在1s内基本完成对夹持力的跟踪。单驱动器夹持器最大行程为238.8μm,在0.05mm行程内最大的绝对位置偏差为50nm,误差区间为0.002±0.03 μm,最大夹持力0.5N,夹持力置信区间为-2±4mN。