在生物医学工程领域，基因工程、动植物克隆、染色体分析和人工受精均是以细胞为研究对象。为了实现对几微米的细胞进行抓取、翻转、穿刺、注射、切割和细胞核去除等操作，需要能够对细胞进行上述操作的机器手（又称为微操作手）。微操作手是宏观结构上机电系统，但是，它以微、纳米结构为操作对象，属于微、纳制造科学和技术的研究范围。本项研究以超声电机为驱动元件，设计用于细胞抓取、翻转、穿刺和注射的微操作手。研究有助于推动我国生物医学工程以及微、纳制造科学和技术的发展，具有重要的理论和应用价值。本文设计了一种的基于直线型超声电机的四自由度二指微操作手，提出了一种通过柔性铰链连接的并联机构。并对所设计的微操作手进行静力学分析，获得了微操作手指针的静力学位置解。通过Pro/E和ANSYS的联合建模，建立了微操作手的ADAMS动力学分析模型，并进行了动力学仿真分析。另外，本文在驱动技术领域将直线超声电机应用于微操作手，并从实验角度研究了直线超声电机的机械漂移现象，对提高微操作手的微操作手手爪的稳定性以及定位精度有重要作用。