纳米操作系统是指对纳米尺度物体进行操作或者是操作精度在纳米级的操作系统。基于SEM（扫描电子显微镜）的纳米操作系统由于其腔室空间大、能够进行实时图像反馈等特点，目前获得了较为广泛的应用。精密定位工作台是纳米操作系统的重要组成部分，其性能决定了整个纳米操作系统的操作质量，因此一个运行稳定、性能优良的精密定位工作台对纳米操作系统具有重要意义。粘滑驱动是一种依靠摩擦力和惯性的新型驱动方式，采用这种驱动方式的定位工作台具有外形尺寸小、结构简单以及分辨率高等特点。本文的研究目标是研制一套基于粘滑驱动原理的精密旋转定位台系统，该系统能够作为基于SEM纳米操作系统的组成单元应用于SEM下纳米操作中。基于粘滑驱动原理，本文首先对精密旋转定位台的结构进行了设计。使用压电陶瓷作为动力源，采用了将直线位移转化成旋转位移的传动方案，并设计了相应的柔性铰链机构实现直线位移到旋转位移的转换，采用弹簧预紧的方式实现对摩擦力的调整。最终设计的精密旋转工作台具有体积小、重量轻、稳定性好以及360°无限旋转等特点。为了从理论上模拟精密旋转定位台的运动并分析各个参数对其运动的影响，本文建立了精密旋转定位台的动力学模型。在动力学模型中通过对比采用LuGre动态摩擦模型来表征摩擦力。利用MATLAB/Simulink对所建立的动力学方程进行仿真研究，结果表明所建立的动力学模型能较好的反映工作台的实际运动状况。为了能够实现对精密旋转定位台的运动进行控制，基于USB通信建立了定位台的控制系统。分别利用VC++6.0、Keil uVision2和CCS4.0设计了人机交互界面、USB固件程序以及DSP应用程序，同时完成了数模转换模块的硬件设计。最终能够通过PC机控制产生相应的驱动信号，实现对精密旋转定位台的灵活控制。最后，为了测试精密旋转定位台系统工作性能，本文建立了相应实验系统。实验主要包括对信号发生系统输出信号质量的测试、精密旋转定位粗定位以及精定位能力的测试。实验结果表明整个系统表现出优良的性能，达到了设计的要求。