Para realizar operações em nível celular, como captura, corte, separação e injeção de células, este artigo projetou uma mesa de posicionamento piezoelétrica paralela flexível voltada para a engenharia de células biológicas, e realizou modelagem, simulação e testes. A mesa consiste em uma plataforma móvel, base, mecanismo de amplificação de três estágios e três atuadores piezoelétricos. O deslocamento gerado pelos atuadores piezoelétricos é amplificado pelo mecanismo de três estágios e, por meio de controle de realimentação, é alcançado um movimento preciso da mesa, atingindo o efeito de posicionamento desejado. Durante o processo de projeto, foi utilizado o método do corpo pseudo-rígido combinado com modelo de cálculo da rigidez da dobradiça flexível para análise cinemática-estática do mecanismo. Usando a equação de Lagrange e o método de massa concentrada, estabeleceu-se o modelo dinâmico da mesa de posicionamento piezoelétrica paralela flexível projetada. Após determinar os parâmetros estruturais, foi realizada uma análise de elementos finitos para validar o modelo teórico derivado. Os resultados da simulação mostram que o erro entre o modelo teórico e o simulado é inferior a 10%, e que o mecanismo pode realizar grande curso e movimento em alta frequência. Além disso, o sistema protótipo da mesa de posicionamento piezoelétrica paralela flexível foi construído e testes experimentais foram realizados para avaliar seu desempenho em malha aberta e fechada. Os resultados experimentais indicam que a mesa projetada possui um curso de trabalho de 125 μm × 126 μm, as frequências naturais nas direções X e Y são 128,9 Hz e 132,8 Hz respectivamente, e a resolução de movimento correspondente é superior a 400 nm em ambos os casos.

micromanipulação celular; atuadores piezoelétricos; mecanismos paralelos flexíveis; plataforma de micropostionamento