精密定位和位移技术在现代工业体系中有着基础性的作用,当今的工业技术也对其提出了越来越高的要求。在精密定位系统中,精密定位平台是实现精密定位和位移技术的主要载体,其中柔顺精密定位平台是当今技术潮流之一。柔顺机构是通过柔顺构件的变形来传递力、运动或者能量,相对于传统的刚性机构,它具有高精度、运动连续、免装配、无摩擦、结构紧凑等优点。基于柔顺机构的高精密柔顺定位平台继承了柔顺机构的优点,吸引了越来越多的人们的注意力。论文选取柔顺梁作为基本柔顺构件,设计了柔顺精密二自由度定位平台,分析了柔顺精密定位平台的静力学和动力学特性,得到了柔顺精密定位平台的固有频率以及相应的振型,搭建了柔顺精密定位平台的闭环伺服控制系统,验证了柔顺精密定位平台的定位性能。论文完成的主要工作有:⑴介绍了柔顺精密定位平台的发展和研究现状,分析了柔顺精密定位平台相对于传统的刚性定位平台的优点;指出了在当今工业体系中对于精密定位和位移技术的要求,并对此提出了本文的设计要求和目标。⑵介绍了柔顺梁大挠度非线性变形的几种求解方法,分析了各自的求解精度和适用范围;利用柔顺梁构建了基本的柔顺定位模块,分析了各基本柔顺定位模块的定位性能以及其刚度特性;分析了柔顺定位模块结构中各因素对于基本柔顺模块刚度特性的影响。⑶提出了平面内二自由度定位平台的基本设计原则,利用柔顺定位模块设计了柔顺精密定位平台的结构,达到了本文提出的设计要求和指标;阐明了柔顺精密定位平台的工作原理,说明了柔顺精密定位平台的解耦性能、施力点隔离性能以及平台整体的定位性能;⑷分析了柔顺精密定位平台的静力学和动力学性能,得到了定位平台的刚度特性;建立了柔顺精密定位平台的有限元分析模型,通过仿真分析得到了柔顺精密定位平台的驱动特性、固有频率和相应的阵型;分析了柔顺精密定位平台的定位性能,得到了定位平台的定位精度和误差。⑸选取合适的材料和加工方法,制作了论文中柔顺精密定位平台的实验样机;根据柔顺精密定位平台的驱动特性和定位精度要求,选择了柔顺精密定位平台的驱动器和位移检测装置;搭建了柔顺精密定位平台的闭环伺服控制系统。