近年来,随着纳米材料在科研和工业各领域的应用越来越广泛,纳米操纵技术在纳米器件制备、纳米材料性能检测等方面有越来越重要的意义,尤其是在基础研究和半导体工业中有重要价值。在各种纳米操纵技术中,基于原子力显微镜（AFM）的纳米操纵技术已被证明是移动各种纳米粒子最有效的方法。然而这种方法的操纵效率低,需要大量的人工干预,这限制了该技术的进一步发展,本文探索了智能化的操纵方法,发展了基于AFM的自动化纳米操纵技术,通过深度学习、数字图像处理、多目标路径规划等技术实现了操纵目标物体的识别及其操纵矢量的自动化生成,并补偿了操纵时仪器的漂移,大幅提高了操纵效率。论文完成的主要工作包括:1.调研了主流的基于不同方式的纳米操纵技术,论述了基于AFM的纳米操纵技术的发展情况,详细介绍了基于AFM纳米操纵技术的原理、优势及技术瓶颈,确定了本文的研究路线。2.通过对AFM探针操纵物体移动过程中的受力分析,探究了使用AFM探针推动物体移动的条件。分别针对纳米颗粒和纳米线的操纵建立了力学模型,提出了针对单个纳米颗粒及单个纳米线的操纵策略。3.设计了基于深度学习的纳米线识别算法,使用了YOLOv3（You look only once Version 3）网络和FCN（Fully convolutional networks）网络实现了对纳米线的识别及分割,后续使用了一系列传统的图像处理算法抽象了由折线段表示的纳米线的位姿。最后对该算法的识别效果进行了评估。4.提出了使用AFM探针移动多条纳米线的路径协调算法,主要包括一种确定多条纳米线移动顺序的算法和基于PRM（Probabilistic roadmap）路径规划器的单条纳米线的路径规划算法。并采用计算机模拟的方法评估了该算法的表现。5.设计了操纵过程中AFM设备各方向漂移的监控和补偿方法。关于x和y方向的漂移监控,提出了基于线匹配和基于图像匹配的监控方法。z方向的漂移监控是通过比较z向传感器的数值得到的。漂移补偿保证了操纵矢量的有效性。6.开发了与商用AFM设备联用的纳米操纵专用软件,给出了实验结果,证明了该项技术的实用性和有效性。进一步介绍了该项纳米操纵技术的典型应用,即基于AFM的极紫外光（Extreme ultraviolet,EUV）光刻掩模的修复技术。