随着现代生物技术的诞生与发展,细胞注射作为显微操作中一项典型的技术手段,在生物、医疗等领域中扮演的角色越来越重要。目前,该项技术通常采用人工手动操作方式,存在注射效率低、操作困难、细胞损伤等不足。而细胞位置和姿态的调节为细胞注射实验的关键环节,调节方法的得当与否直接决定了实验的效率和成功率。细胞位姿的调节方法可分为接触式与非接触式两种。其中接触式操作方法通常会对细胞带来一定机械伤害,而非接触式操作方法,如光镊法、介电泳法、磁场法、微流体法等,虽然免去了对细胞的机械伤害,却存在操作效率低,调节精度差等不足。因此,本文提出了一种新的细胞位姿调节方法,利用吸持针作为末端执行器,通过将细胞位姿调节运动分解为两个正交平面的细胞旋转运动,实现细胞的位姿调整,对实现细胞注射自动化具有重要意义。本文对细胞位姿调节系统进行了研究,首先分析了细胞位姿调节机理,提出了细胞位姿调节系统的需求,在此基础上,设计了细胞位姿调节系统并进行了可行性实验研究。取得的成果如下：(1)根据细胞位姿调节系统的要求,对细胞位姿调节运动进行了分析,确定了细胞位姿调节方法,并提出了系统的总体设计方案。对系统的图像处理模块,系统标定,路径规划以及细胞固定释放方式进行了分析；(2)根据系统的总体设计方案进行了各部分的设计研究,包括细胞位姿调节系统末端执行器的制作,Z轴轴向旋转工作台、X轴轴向旋转工作台以及微动平台的设计与搭建。在此基础上搭建了细胞位姿调节系统；(3)根据细胞位姿调节系统的功能需求,对该系统的控制系统进行了设计,包括显微图像预处理的研究、细胞圆形边缘中心像素坐标的提取、显微镜标定、用户界面设计等；(4)在细胞位姿调节系统结构和控制系统的设计及制作的基础上,搭建了细胞位姿调节系统。进行了虾卵细胞位姿调节实验以及显微注射实验,验证了细胞位姿调节系统的可行性,并对结果进行了分析。通过对细胞位姿调节方法的研究,本文提出了基于末端执行器操控细胞旋转运动的细胞位姿调节方法,为细胞注射自动化程度的提高提供了一种行之有效的方法,对生命科学领域的研究具有重要意义。