随着现代科学技术的发展，对微观领域的研究逐渐深入，微操作技术作为微机电系统(MEMS)的重要组成部分，其重要性日益显著。 然而，大部分微操作器是皋于硅工艺的，对设备要求高且工艺复杂。因此，本文提出了一种基于单根碳纤维的廉价、对设备要求低、易实现的微操作系统。研制了碳纤维两臂、三臂微操作系统，并进行了相关实验与理论分析。本课题存国家自然科学基金(No.50335050)资助下完成。本文主要内容为： 1、设计制作了基于单根碳纤维的两臂、三臂微操作器，并为其配备了相关的监测、照明、移动平台，组成了微操作系统。同时为三臂微操作系统设计制作了驱动电路。两臂微操作器特征尺寸：臂长3.74mm，臂间距离137 μm，闭合电压44.2v；三臂微操作器特征尺寸：臂长7.60mm，臂间距离143 μm，闭合电压33.6V。 2、使用两臂、三臂微操作系统进行了闭合及微操作实验。通过对PZT微粒、NaCl晶体颗粒夹持移动实验，证明了碳纤维微操作系统能实现微操作工作，目.灾持稳定、重复性好。通过对高分子小球的夹持实验，证实了三臂微操作系统在操作球状物体时比两臂微操作系统可靠。针对对实验中遇到的一些问题，如微操作流程、三臂微镊闭合欠败等进行了分析讨沦。 3、计算了碳纤维微镊的固有频率，以便选择三臂微镊驱动电压的频率，防止共振。根据能量守恒，为两臂、三臂微操作器建立了理论模型，分析其闭合过程。通过理论分析发现微操作器闭合电压与其特征尺寸之间的关系，并以此指导微操作器的制作。大大降低了新制微操作器工作中所需闭合电压。