激光显微切割系统的出现使得胚胎、生物细胞与组织被快速切割、捕获,有效解决了胚胎遗传学、转基因、肿瘤等生命科学重大领域研究问题。现有系统在大面积切割下精度会降低,并不能很好的满足科研人员的需求。为解决激光显微切割精密移动控制问题,本文从屏幕与移动模块坐标校准及移动轨迹规划两方面展开研究。针对激光显微切割屏显坐标与移动模块坐标转换精度较低问题,提出了一种基于EIV(error-in-variables)平差的五点分区坐标校准方法。该方法采用四元数建立EIV平差模型,并利用高斯-赫尔模特调整模型及最小二乘,实现变量误差模型框架下的坐标转换,通过优化坐标点数及其相对屏幕位置,提高坐标校准精度。仿真及实验验证表明该方法较线性算法,以残差1范数为指标,精度提高了6倍以上,证明了算法的有效性。针对激光显微切割系统在大面积切割下移动控制精度问题,研究了一种基于非线性误差补偿的轨迹规划方法。提出了一种利用二维结构实现三维弧面移动的绳索-弹簧移动模块,大大减小了移动模块所占体积。利用CSS(curvature scale space)角点检测算法检测电机转向点及角点,设计了基于角点检测型值点的B样条轨迹规划方法。结合移动模块运动学模型,研究了一种无加速度突变及累积误差的控制策略,并根据电机约束参数优化控制策略。仿真及实验验证证明本方法效率较等比例算法一致,且在相同数量型值点情况下,本方法较等比例算法,以均方根值为指标,精度提高4倍以上,丢步风险更小。本课题在误差校准及轨迹规划方面充分考虑了系统非线性问题,并通过算法优化,进一步提升了激光显微切割系统控制系统在大面积切割下精度,为重大疾病的研究及临床应用提供了有力的工具。