电子制造是我国支柱产业,随着电子集成度进入亚微米、纳米时代,高端电子制造装备逐渐面临操作精度落后于工艺要求的现实问题。运动平台是高端装备实现点位运动的核心部件,其定位精度是装备精度的关键,因此高端装备的共性需求是提升运动平台的定位精度。滚珠丝杠直线运动平台以高性价比、高可靠性的优点被工程广泛使用。然而,现有滚珠丝杠运动平台由于工作平台存在不均匀弹性变形和摩擦死区难补偿的问题,导致定位精度止步微米级,无法满足下一代高端装备对定位精度的要求。针对上述问题,本文提出一种基于柔性结构实现“抗扰”的新型刚柔耦合滚珠丝杠运动平台,其解决问题的思路是:该运动平台将所受驱动力产生的变形集中于柔性铰链处,避免工作平台产生不均匀变形,并且依靠柔性铰链的弹性变形实现运动平台在定位阶段的位移输出,补偿摩擦死区损失的定位精度。本文完成了运动平台的设计工作并对其工作原理、结构疲劳和定位性能进行了研究,主要内容如下:（1）首先,本文基于自抗扰控制中利用扩张状态量描述“总扰动”的思想,提出了滚珠丝杠运动平台的刚柔耦合新型复合结构。通过对其运动过程的分析,介绍了所设计的运动平台利用柔性铰链解决运动平台不均匀变形和摩擦死区难补偿问题的原理,并完成了柔性铰链的尺寸设计和滚珠丝杠等部件选型的工作。为了进一步体现利用柔性结构集中“总扰动”的设计思想,建立了多柔体滚珠丝杠进给系统的动力学模型,通过仿真发现系统柔性振动集中于系统最小刚度的结构上,借此结论将柔性铰链之外的柔性简化为刚性,实现模型降阶,最终给出刚柔耦合滚珠丝杠运动平台的二阶动力学模型。本章得出系统最小刚度决定系统总刚度的结论与本文提出的系统最柔结构集中体现系统复杂扰动的设计思想相呼应,体现了利用柔性结构转化扰动的思想。（2）其次,本文建立了刚柔耦合运动平台和传统刚性运动平台的有限元分析模型,求解得出所设计运动平台的等效刚度和固有频率与理论值的误差为0.81%和0.84%,验证了有限元模型的准确性。在此基础上对比两种运动平台的受力变形结果发现,传统刚性运动平台存在2.81μm的不均匀变形,而刚柔耦合运动平台变形集中于柔性铰链处,工作平台没有不均匀变形现象,验证了刚柔耦合运动平台解决不均匀变形问题的可行性。（3）然后,针对7075Al直梁型柔性铰链的疲劳寿命问题,本文在运动平台两端引入弹簧片柔性铰链,形成夹心式柔性铰链结构。通过对两种结构的柔性铰链进行疲劳寿命分析,得出了其疲劳循环寿命分别是1183次和5254000次,验证了夹心式柔性铰链能够有效解决铝合金柔性铰链的疲劳问题。（4）最后,本文搭建了刚柔耦合滚珠丝杠运动平台的实验平台,并基于全闭环控制策略实现了刚柔耦合运动平台的运动控制,验证了运动平台的位移一致性和柔性铰链弹性变形补偿摩擦死区的能力。实验一测量了两片夹心式柔性铰链的变形,最大变形误差仅为0.024μm,与刚性平台的不均匀变形相比,均匀性提高了99.1%,验证了所设计的运动平台解决不均匀变形问题的有效性。实验二测试了不同加速度、不同行程下运动平台的定位性能,其结果表明刚柔耦合滚珠丝杠运动平台能实现约0.05μm的光栅反馈定位精度,突破了微米级精度,证明了利用柔性铰链弹性变形补偿摩擦死区的有效性。本文最后还仿真测试了PID控制与自抗扰控制下运动平台的位置跟踪精度,为进一步提升运动平台性能给出合理建议。