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基于水平集法的拓扑优化设计，给出一种应用于微定位技术的柔顺逆向机构。依据映射关系构建柔顺机构的输入输出关系并作为运动约束条件，以输出点位移量最小化为优化目标，以体积分数为约束条件构建柔顺逆向机构的优化数值模型，并运用水平集方法对该优化数值模型求解。通过柔顺逆向机构优化前后的性能对比可得：优化后的柔顺逆向机构输出点位移精度达到微纳级，且实现了结果的轻量化设计。该方法为微纳精密定位机构的优化设计提供重要的理论实践依据。