随着第三代半导体的迅速发展,以Micro LED为核心的光照半导体制造设备成为国内外的研究重点。针对Micro LED面板在制造过程中可能存在漏放、偏斜、错位的缺陷,需要在面板缺陷修复过程中实现精准对位操作。因此,有必要面向Micro LED面板缺陷修复过程,研究大行程、高精度、高速的XYθ精密定位平台。本文深入开展了基于柔性铰链的新型XYθ微定位平台研究,进行了微平台的静力学、动力学以及运动学建模,仿真分析了所设计微平台机构的输入刚度、输出柔度、放大比等性能指标,搭建了θ微回转平台的显微视觉闭环实验系统,提出了带有速度前馈的IMC-PID控制策略,验证平台定位精度、分辨率、跟踪误差等工作性能。论文取得的主要成果概括如下:1、针对Micro LED面板缺陷修复装备的需求,分析各种自由度的柔性定位平台、柔顺机构动力学和静力学建模方法、机电耦合系统的控制策略等国内外研究现状,明确本文主要的研究内容和技术方案。2、设计新型XY和θ微定位平台结构。选择合适的柔顺机构的驱动器和材料,设计新型柔顺放大机构和运动导向机构。其中,XY并联柔顺机构采用带圆角V型柔性铰链的复合桥式放大机构,用新型运动导向机构SP2连接放大机构和平台,整体呈全对称布置。θ微回转平台采用新型的桥式杠杆混合放大机构,回转机构采用对角对称布置。3、基于柔度矩阵法,建立XY微动平台和θ微回转平台放大机构的静力学模型,得到输入柔度矩阵和位移放大比。并基于拉格朗日能量方程,推导出XY柔顺机构和θ柔顺放大机构的动力学模型,获得其一阶固有频率;并建立θ回转机构的运动学模型,得到放大机构输出位移和角度偏转的关系,以验证回转机构产生角位移的合理性。4、基于ANSYS有限元仿真工具,对复合桥式放大机构、桥式杠杆混合放大机构、XY和θ微定位平台进行静力学仿真,验证平台的工作空间、耦合、最大应力、放大比、输入刚度等性能,对XYθ微定位平台进行动力学仿真,验证平台的固有频率。5、θ微回转平台的实验样机搭建与控制实现,搭建θ微回转平台的实验系统,开环测试平台迟滞特性、放大比、最大回转角、固有频率等工作性能;并对该系统进行建模和参数辨识,提出带有速度前馈的IMC-PID控制策略,基于显微视觉闭环反馈,验证θ微回转平台的定位精度、分辨率以及跟踪误差等工作性能。实验结果表明,所设计的θ微回转平台具有良好的角位移定位精度。