眼底自适应成像系统可对活体人眼视网膜进行高分辨率成像。该系统要求受试者的瞳孔能够快速对准，并且能稳定地保持一段时间。但是眼科临床上所使用的简易头托限定医生与受试者的距离不能超过一臂之长，因此无法用于较为庞大的眼底自适应成像系统。国外多采用受试者不动，仪器移动的方式，该方式稳定性好，但造价较为昂贵，且国内未见相关报道。本文设计了一种步进电机驱动的二自由度头托，能够舒适稳定地支撑受试者的下颚，通过四个方向按键和三个速度调节按键，可对头托的运动方向和速度档位实现简单便捷的控制，从而实现长距离、快速准确的瞳孔对准过程，定位精度为100μm，可以满足临床医生的简单操作要求。本文主要研究内容如下：（1）按照眼底自适应成像系统的功能需求，确定了自动化控制的头托设计指标：静负载20kg；行程为100mm(水平)/80mm(垂直)；速度档位100μm/s、1mm/s、10mm/s。（2）提出机械结构方案：采用具有自锁能力的梯形丝杠驱动头托垂直运动、采用传动效率高的滚珠丝杠驱动头托水平运动，分别用两个步进电机提供动力。（3）基于SolidWorks三维设计软件设计了各零部件的三维实体模型，完成了头托虚拟样机的总体装配，并对总装配体进行了干涉检查，确认各零部件的安装位置不会产生干涉。利用SolidWorks/motion模块进行头托的运动仿真，结果表明，虚拟头托可以按照设计的方式进行工作。（4）完成了头托控制系统的软硬件设计：以PIC16F877A单片机为控制器核心，ULN2003集成电路为驱动器芯片，在Proteus ISIS平台下，完成了总体电路的绘制。基于MPLAB IDE软件平台编写了步进电机的c语言控制程序，并将程序导入Proteus中进行了联合仿真实验，通过四个方向按键和三个速度调节按键，对头托的运动方向和速度档位实现实时控制。本文的创新点在于完全自主设计了自动化控制的二自由度头托，能与眼底自适应成像系统的高端检测设备匹配，解决了临床所用头托无法远距离操作的问题。所设计的头托操作简便、经济可靠，将对临床迫切需求的内分泌疾病诊断设备、眼底自适应成像系统的研制进程起到推进作用。