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目前实现单向或者X、Y两个方向平动的微位移工作台在结构上已经比较成熟,由最初的内外两层嵌套式结构发展到现在的双层柔性铰链杆十字对称一体化结构,从原理上消除了不同方向之间的耦合位移,定位精度高,且微位移工作台的几何尺寸大为减小。但柔性铰链微位移工作台还没有实现X、Y、Z三个方向的无耦合平动,为此本课题设计了一款三维无耦合微位移工作台,实现X、Y、Z三个方向的无耦合平动。本课题首先查阅了大量的微位移工作台相关文献资料,在对国内外现有的柔性铰链微位移工作台的结构和工作原理总结和分析的基础上,确定了三维无耦合微位移工作台的整体结构设计方案——平面、空间柔性铰链形成双层柔性铰链杆十字对称结构,并介绍了三维无耦合微位移工作台的具体结构及其工作原理,该工作台从原理上消除了空间三个方向之间的耦合位移；然后对平面和空间直圆型柔性铰链进行了力学分析,推导了平面和空间直圆型柔性铰链的转角刚度的理论计算公式,通过有限元分析计算进行了验证；对三维无耦合微位移工作台的位移和应力进行了有限元分析计算,并采用正交试验和回归分析进行数学建模；通过对平面和空间柔性铰链结构特点的分析,确定三维无耦合微位移工作台的加工方案以及装配方式；最后对目前可实现微小角位移的机构进行了总结和原理上的分析,确定旋转微位移工作台是一个重要的研究方向。