本文对微流控芯片的自动对准机理与自动对准系统的关键技术问题进行了研究,并以自行研制的一台PMMA微流控芯片自动对准台为例,从理论与试验两个方面阐述了自动对准机理与系统关键技术的技术实现.具体内容为:对微流控芯片对准机理问题进行了系统研究.将对准方法进行了分类,并着重分析了基于标记特征与CCD的光电对准原理及方法;讨论了对准系统精度分析与误差分配问题,在此基础上,完成了对微流控芯片自动对准系统的构筑.重点讨论了精密定位平台的选型与构筑问题.从驱动系统与机构本体等角度对精密定位平台设计有关的技术问题进行了讨论;分析了用于微流控芯片自动对准的显微视觉伺服系统的体系结构及特点.对微流控芯片的调平机理进行了研究;设计了一种基于被动柔顺调平机理的并联式调平装置,用于塑料微流控芯片自动对准系统中.设计了一种典型的机械式微流控芯片预联接装置——全自动卡盘系统,重点讨论了预对准与预联接技术在塑料微流控芯片自动对准系统中的具体实现过程.根据功能目标与性能指标,设计了PMMA微流控芯片自动对准系统的总体结构;重点讨论了该系统中的关键技术问题:如精密对准平台选型及显微视觉伺服构筑等.设计了PMMA微流控芯片自动对准控制系统的硬件结构;对其中的一些关键技术问题如基于CAN总线通讯控制与显微视觉伺服控制等进行了详细讨论.对PMMA微流控芯片自动对准台进行了相关的性能试验,从而验证了机理的正确性与系统设计及控制方法的可行性.提出了一种应用螺旋理论进行三维平动并联机构几何综合的方法;同时将复合铰链引入并联机构的型综合分析中,极大丰富了并联机构的机型,为设计者实现特定应用的机构选型提供了更多的素材.给出了两种全柔性精密定位平台的结构优化设计方法:一种借助空间模型理论实现了机构的尺寸综合,所给方法可以作为设计同类平台的理论依据;另外一种方法是借助商用的分析软件ADAMS,该方法可自动实现机构整个结构优化过程.