随着纳米技术的迅猛发展，研究对象不断向微细化发展，对微操作机器人系统提出了更高的要求。本文研究的目标在现有的微操作机器人系统基础上，以提高自动化程度和控制精度为目的，增加其视觉处理及轨迹规划功能，实现闭环控制，分析系统误差产生的主要原因，全面提高其运行精度。 以传统的图像处理方法为基础，针对微操作机器人细胞操作的特点，对图像处理方法进行深入的研究，主要涉及图像灰度处理、图像二值化处理、图像平滑和锐化以及编写处理软件。根据细胞图像自身特点，分析不同参数、不同方法及其组合对图像处理结果的影响，提出图像处理的具体步骤。 对图像初步处理后的图片进一步的处理，提取总数据量小很多而保留大量原始图像重要信息的图像轮廓，将不连续的边缘连接成完整的轮廓图，为进一步找出图像的特征，获得微动机器人操作的特征点奠定坚实基础。 微操作机器人系统复杂，涉及到的坐标系众多，在充分考虑各坐标系关系及其转换方法的前提下，根据微操作机器人末端运动实验的具体特点，选取合适的特征点进行策略分析完成轨迹规划。 精确控制是微操作系统的重要要求。建立微操作机器人的视觉系统模型，分析柔性铰链误差产生原因，讨论系统驱动控制各部件的性能和视觉系统的误差来源，给出了提高系统精度的不同措施。