随着现代生物及相关技术的飞速发展，显微操作技术已成为研究的热点，其中有关显微切割的操作是常用的重要操作之一。目前，在生物医学领域获得特定组织区域或单个细胞，大多是通过手工或者机械辅助的方法来完成的，这样就避免不了操作人员在显微镜下因长时间工作，工作强度大，易疲劳等因素所造成的人为误差且精度低，可控性差。所以研究显微切割技术不仅具有理论必要还具有实践意义。本文基于超声振动显微切割的需求，将超声振动引入显微切割领域。在介绍超声主要特性及其应用的基础上，分析了超声振动显微切割机理。为进一步研制超声显微切割系统打下理论基础。鉴于不同厚度的样品对能量的需求不同，选择合适的超声发生装器及压电陶瓷，便于调整切割工具的振动频率与幅值。对选用的压电陶瓷进行震动测试及一阶模态分析。针对显微切割环境和工具的特殊性设计切割工具的整体结构及三种切割针的连接方式供选择。同时选择具有高品质图像处理能力的basler公司的A601f摄像头和高精度的电动操作手及相应的控制器并对控制器进行必要的调试工作。以VC6.0编程软件为开发平台，利用微软提供的类库MFC和具有丰富视觉处理算法的计算机视觉库OpenCV。研究了在线图像匹配算法及控制方案，并开发具备图像动态采集存储可实现微操作工具的自动搜索，切割针针尖位置检测，具有实时跟踪针尖功能的程序文档，可实现将切割针定位在组织切片上方任意位置。开发工作台、操作手等控制程序以实现切割针的精确定位,准确完成路径规划及切割操作。最后，利用研制的自动化显微超声切割系统，对厚4um的大肠肿瘤组织及乳腺癌组织切片进行显微切割实验。通过对理论和实验结果的分析，得出了4um厚的大肠肿瘤组织切片切割的最佳参数。在该参数条件下可以完成任意形状的切割，切割效果理想，还可实现拾取目标组织便于后续处理。实验证明深度可控自动压电超声显微切割系统增加了显微切割的自动化程度，明显提高了显微切割工作的准确性与效率。