原子力显微镜因其具备分辨率高、重复性好、可控性强的特点而成为目前极具发展潜力的纳米操作工具。本书针对原子力显微镜纳米操作环境中存在多种不确定因素，例如系统温漂、探针形貌展宽效应、探针控制误差等问题，深入阐述原子力显微镜机器人化纳米操作方法，论述了基于温漂补偿的原子力显微镜图像重构方法、基于探针模型的原子力显微镜图像重构方法；在提高观测精度的基础上，进一步论述基于随机方法的探针定位方法，基于概率分布区间的纳米机器人路径规划方法；在模型参数标定的基础上，论述了基于原子力显微镜的纳米操作的平台构建以及对所提出的理论方法进行有效性验证。