针对超磁致精密驱动器（GMA）工作时因电磁线圈发热而导致GMA定位精度差的问题，采用体积小、噪声低、无电磁干扰的压电微泵驱动水流进行散热，以控制超磁致伸棒的温度．制作了一台GMA样机，设计了一个热变形测试系统，进行了GMA在无水冷和有水冷条件下的热变形对比实验．结果表明，提出的温控措施是有效的．

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双品片为驱动单元的新型惯性冲击式直线精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法（FEM）分析和实验研究，提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法。对压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器进行了性能测试，测试表明该驱动器具有结构简单，行程大，驱动力强和分辨率高等特点，特别是其成本不足传统惯性冲击式驱动器的百分之一。

在对驱动器机械结构进行设计分析的基础上，建立了以压电叠堆为驱动元件的精密旋转驱动的数学模型，并对所设计的驱动器样机从旋转运动分辨率、运动稳定性、旋转速度及承载等方面进行了实验测试。测试结果表明，所开发的驱动器样机旋转速度可达2990．6μrad／s、输出扭矩0．147N·m、最小旋转步距（旋转分辨率）小于0．32μrad，运动行程为连续360°，驱动器性能稳定可靠。

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器.该驱动器采用仿生运动的原理,以定子主动箝位的方式和双侧薄壁铰链微变形结构,解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、驱动力不稳定等问题.研制的精密直线驱动器能够实现高频率100 Hz,高速度30 mm/min,大行程>10 mm,高分辨率0.05 μm,大驱动力100 N等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能.

以压电叠堆为驱动元件,设计了新型的步进型精密直线驱动器.驱动器由于设计了独特的双侧对称箝位结构,可以利用精调斜块准确调整箝位面与动子的配合间隙,同时采用整体加工的柔性结构,保证了工作的稳定性和准确性.应用有限元分析方法对步进型精密直线驱动器进行了力学分析,并进行了大量的试验研究.试验测试结果表明驱动器的分辨率达到40 nm、行程18 mm、驱动速度达到6mm/min,可牵引150 g的载荷.

提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击式压电双晶片型精密驱动器特定的定频调压控制方法.仿真分析结果和实验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对冲击式压电双晶片型旋转精密驱动器的理论分析.

为了研究大步距高精度精密位移机构，利用超磁致伸缩材料和压电陶瓷材料在驱动原理和使用方法上的相似性，提出一种超磁致伸缩材料与压电叠堆组成的混合驱动精密位移机构，介绍了机构运动原理及控制方式，制作了试验样机．测试表明，所研制的混合精密位移机构能实现双向可控运动，单步前进最大位移可达20μm，调节驱动电压可控制单步位移量，能满足大步距、高精度的驱动要求．