随着现代生物科技的发展，显微注射技术已成为研究的热点。针对显微注射系统自动化水平低、可控性差，尤其是压电微注射系统，驱动技术存在频带窄、带载能力差等缺点，且注射过程需要水银辅助，容易对操作人员造成伤害且对环境要求很高。因此研究显微压电注射技术，对于推动生物工程的发展具有重要的理论与实际意义。首先，根据显微压电注射要求，选用Sutter公司的MP-285吸持操作手、MX7600R注射操作手、Harvard PHD Ultra精密注射泵、NIKON公司的TI系列生物倒置光学显微镜和A601f系列8位CCD摄像机等构筑微注射硬件系统。并对PST150/4/20VS9型压电陶瓷进行振动测试，设计用于连接压电陶瓷与注射针的微注射器。其次，对显微压电注射驱动技术进行研究，通过分析压电陶瓷的负载特性，采用零点补偿、滞后-超前控制器对压电陶瓷引起的相位滞后进行补偿校正，以PA92为核心设计显微压电注射系统所需的驱动电源。经测试，电源的相位裕度为44.293度、有效带宽达20KHz、输出电压最高可达150V，满足微注射系统稳定性及高动态的要求。针对压电陶瓷输出位移无法实现显微注射时，提出由注射操作手给予注射针适当补偿位移的复合控制注射方法。并通过采用基于图像的视觉伺服控制方法，实现操作手的自动控制、注射针及细胞的识别跟踪、深度信息的获取等，提高了自动化水平。最后，应用开发的自动显微压电注射系统，成功实现了小白鼠卵细胞的破膜注射过程。通过对比试验，得到小白鼠卵细胞刺破透明带的最佳参数为：Vpp为45V、频率60Hz、对称性90%的三角波；刺破质膜的最佳参数为：Vpp为15V、频率50Hz、对称性90%的三角波。同时，通过压电驱动系统与微注射器的结合，成功实现了注射过程无需水银辅助也可以完成显微注射，降低了对操作环境的要求，也减少了对操作人员的危害，提高了安全性。