本文基于钳指可平动并能感知钳指位移与夹持力的要求，采用柔性放大机构对压电微夹钳进行了结构设计，通过有限元法对其静动态特性进行了分析，探索了基于金属电阻应变片的钳指位移与夹持力的感知方法，具体的研究工作如下：首先，微夹钳的结构设计及其输入输出特性分析。在考虑钳指可平动、钳指位移与夹持力易于感知、传感器易于集成、指尖灵敏的基础上，采用基于矩形柔性铰链的二级杠杆式位移放大机构，对微夹钳进行了详细结构设计；采用能量法，获得了钳指位移与夹持力同输入力的关系；在考虑矩形柔性铰链存在拉压变形与弯曲变形的基础上，对钳指输出的理论误差进行了分析；基于悬臂梁弯曲变形理论，分析了钳指位移与夹持力的传感特性，获知钳指位移与夹持力分别同矩形柔性铰链C2与钳指的应变成正比。其次，微夹钳静动态特性的有限元分析。采用有限元分析软件ANSYS及Workbench，对微夹钳的输出位移、应力等静态特性以及模态、频率响应、阶跃态响应等动态特性进行了分析。静态特性分析结果表明：钳指能够实现平动，输入位移为5μm时，钳指位移为125.6μm；微夹钳的最大应力发生在柔性铰链B处，约为122MPa，远小于材料的许用应力；矩形柔性铰链C2与钳指分别具有良好的钳指位移与夹持力的传感特性；动态特性分析结果表明：微夹钳的1阶固有频率为300Hz；在1μm的阶跃位移下，钳指的稳态位移为27μm，响应时间为0.08s。在结构设计与有限元分析的基础上，制作了微夹钳实物。再次，微夹钳静动态特性的压电耦合场分析。为进一步反映压电微夹钳的实际工作过程，将微夹钳与压电执行器相结合，进而采用ANSYS的压电耦合场分析技术，分析了压电微夹钳的机电输入输出特性，结果表明：在200V的最大驱动电压下，钳指最大位移为233.9μm；在20V的阶跃驱动电压下，钳指的稳态位移20.6μm，响应时间为0.1s。最后，微夹钳静动态特性的测试。基于金属电阻应变片的感知方法，通过实验标定了钳指位移与矩形柔性铰链C2应变之间的关系以及钳指夹持力与钳指应变之间的关系，获知这两种关系均为线性关系；基于金属电阻应变片的感知方法，对微夹钳的静动态特性进行了测试，结果表明：在150V的驱动电压下，钳指位移为78.4μm，夹持0.3mm8mm微轴所产生的夹持力为9.2mN，微夹钳的一阶固有频率为142Hz。