中文摘要：

针对新型微操作中微力觉微力控制的功能要求和面临的主要技术瓶颈，研究微力觉和微力控制中的基础理论和关键技术。通过对Casimir引斥力交替出现进行定性和定量描述，研究微操作过程中Casimir力和接触力耦合作用，并分析其对微力控制的影响。考虑各结构的参数对系统性能的影响程度，集成优化微力传感器、微驱动与操作机构各部分，有效解决微力系统的刚柔相济的矛盾。针对系统的动态性能特征，研究其在外部动态载荷下的

结论摘要：

一个微型机械抓取机构如果需要稳固的抓取不同形状，不同重量，不同材料，不同表面特征，同时精确地控制微抓取位置及抓取力的大小，首当其冲需要解决的问题是微观抓取力的传感和控制的解决，这是能够精确抓取是否能够成功的关键。在微观尺度下，量子效应所产生的Casimir力起着较大的作用。Casimir力是一个与边界尺寸，形状及拓扑结构有着密切关系的量级极小的力。在微抓取过程当中，Casimir力对系统性能有显著的影响。被抓取物体的表面材料和粗糙度，环境因素等都影响着Casimir力，进而对微抓取的过程产生影响。由于在抓取物体从远到近直至接触的过程中，出现的微力不止Casimir力一种，所以研究其他微力对抓取过程的影响也亟待解决。由于Casimir力的量级在0.1nN到0.01nN的量级上，常规的仪器已经无法对其进行检测，所以在对柔性微抓取的深入研究的基础上，我们设计了一种新型的微抓取器，在微抓取指尖集成硅的微力传感器，通过机械和电路的设计使得其分辨力达到Casimir力的量级，并且通过对柔性微抓取机构的有效控制实现在微抓取中对Casimir力的控制。