随着智能制造技术的发展,在微装配、微操作和自动化制造系统中,对机器人的轻量化、微型化的要求越来越高。采用柔顺机构的结构形式,并利用微型多轴柔性铰充当关节,具有结构简单、无间隙摩擦、无空回、无需润滑、高分辨率和易于精确控制等优点,是机器人实现微型化的必然选择。然而,现有的多轴柔性铰受到结构、材料和制造工艺的限制,难以实现轻量化、微型化。尚无能够实际应用的微型多轴柔性铰,已成为制约机器人微型化和微型机器人技术发展的瓶颈。针对上述问题,本文提出并研究了折纸诱导的层压结构微型多轴柔性铰,其主要研究工作和研究成果包括:（1）提出并研究了微型多轴柔性铰的原理与结构,具体包括柔性球铰和柔性虎克铰。根据Denavit-Hartenberg约定和矩阵法,建立了微型多轴柔性铰的数学模型和柔度方程。利用该模型能够根据各个单轴柔性铰的转动角度和柔度系数分别解算出微型多轴柔性铰的转动姿态和各个方向的柔度系数,以及根据微型多轴柔性铰的转动姿态解算出各个单轴柔性铰的转动角度。（2）基于建立的数学模型,采用蒙特卡罗法分析了微型多轴柔性铰的工作空间特性,并通过数值仿真法分析了其柔度特性。结果表明:工作空间形状呈“蝴蝶形”,沿Oy0z 0平面翻转对称,工作空间范围与单轴柔性铰的转动角度呈正相关。微型多轴柔性铰与转动能力相关的柔度系数很大,与承载能力相关的柔度系数很小,减小r值可以提高其承载能力且不影响其转动能力。（3）建立了微型多轴柔性铰的分层制造工艺,并建立了实验系统以验证其工作原理和数学模型。利用该工艺开发出的原型尺寸为6 mm×4 mm×0.5 mm,柔性球铰和柔性虎克铰能够分别实现大角度的3自由度转动和2自由度转动。（4）为了验证所提出的微型多轴柔性铰在微型机器人中的应用,提出并研究了一种基于微型多轴柔性铰的柔顺6-PUS并联机器人,分析了其工作原理和运动特性,开发了其原型并进行了实验测试,其尺寸为45 mm×40 mm×25 mm,质量仅为5.5 g,且能够实现大范围的6自由度运动。本文的研究工作推动了柔顺机构和并联机构的发展,并为机器人的进一步微型化、轻量化奠定了基础。