随着半导体技术、精密加工和精密测量技术的发展,研究较大行程的微纳定位平台将具有更重要的意义。本文研究了一种三自由度大行程的微纳定位平台,完成了该平台的整体结构设计,并结合柔度矩阵法、有限元分析等方法对该平台的静动态特性进行了研究。在微纳定位平台的设计方面,以柔顺机构作为设计理念,利用柱状菱形柔性铰链、复合平行四杆导向机构以及结构一体化的设计模式,完成了一种三自由度大行程的微纳定位平台的结构设计。该平台由上下两部分并联组成:上层机构采用四个复合柔顺四杆机构连接在中心工作平台的四个侧面,实现对平台X或Y方向的运动导向,该四杆机构还嵌入了矩形柔性单元,形成了平台沿竖直方向的导向运动,同时上层的柔顺机构将驱动器与平台的中心工作部分进行隔离,减少了额外的运动对驱动器的影响;下层机构采用了八立柱结构,固定平台通过四根柱状菱形柔性铰链与第二运动平台相连接,第二运动平台再通过另外的四根柱状菱形柔性铰链与中心工作平台相连接,从而形成一种立体化的柔顺四杆机构,实现平台沿竖直方向的运动,同时具有X和Y方向的运动能力。对称设计该定位平台的结构,可以有效的抑制平台的耦合位移的产生。在微定位平台的理论建模与动力学分析方面,本文利用柔度矩阵法对该平台进行了理论建模,计算得到整体机构的柔度矩阵,并对菱形柔性铰链和柔顺导向机构进行理论计算。利用拉格朗日方法和有限元方法得到工作平台的动力学模型,求解工作平台的固有频率。本文利用有限元分析软件对微定位平台进行了仿真分析验证,系统的研究了工作平台的输出位移,耦合位移误差、刚度和动态性能。最终加工得到微纳米定位工作平台的实物模型。仿真实验证明,微纳定位平台可以实现三自由度的运动,具有较好的承载能力,三个方向的行程为毫米量级。实物模型验证了该结构的可行性。