微、纳米技术及相关技术的迅速发展，对微操作系统提出了更高的要求，在生物工程领域，用微操作系统对细胞进行的操作代替现有手工操作，便真正实现显微操作的工程化和自动化，因此面向生物工程应用的显微操作系统有很大的潜在市场。基于上述原因，本课题是对现有研究成果改进，进行功能扩展，再进行系统集成，研制出一套结构合理，控制可靠，使用方便的集成化的细胞微操作系统。作为课题的主要工作，本文主要对与系统控制相关的各项关键技术进行了系统深入的研究，主要涉及压电陶瓷精密驱动器的控制，显微视觉处理以及编写系统控制软件等方面工作。 根据微操作任务的特点，提出了细胞微操作系统的总体设计方案：以压电陶瓷微驱动器为驱动器，微振动单元以高频压电陶瓷驱动器作为激振器，并带有显微视觉功能。驱动器的精确控制是对微操作系统精度的重要保障，通过理论分析和实验，建立了压电陶瓷微驱动器的开环控制模型，最后进行了实验验证，实现了对驱动器的高精度控制。对显微图像处理方法进行了探讨，建立了屏幕二维坐标与空间三维坐标的转换关系，为基于视觉的控制提供了基础，实现了视觉定位和简单图像伺服控制。在对系统任务需求进行充分分析的基础上，应用VisualC++6.0在微软视窗XP系统下开发了各个程序模块，并集成在控制软件之中，实现了系统功能。本文介绍的细胞微操作系统已经具有细胞穿刺，微进给，显微图像处理与显示等功能，能够实现一定程度的自动化，另外，系统开放性强具有升级和扩展潜力。