目前世界范围内，癌症的发病率和死亡率正逐年上升，化疗作为一种有效的方法越来越多地应用于癌症的治疗当中。但人工手动完成化疗药物的配制过程因劳动强度大等因素导致配药精度低、药品浪费严重、人员安全防护繁琐等问题。化疗药物配制机器人系统作为解决人工配药问题的有效方案越来越受到重视，本文就该系统的总体方案及其关键技术进行了深入研究，主要内容包括以下几方面：首先，在调研分析目前人工配制化疗药物中存在的诸多问题基础上，完成系统的功能需求分析，提出系统的主要参数指标。根据系统总体方案论证分析的结果，设计系统各主要功能模块，并基于分层设计思想建立系统分层控制模型。其次，为便于机器完成自动配药流程规划，结合药品状态和盛放形式，将配药模式分成典型的四种类型。鉴于基于动作的配药流程规划工作量大、过程繁琐、不易实现自动化的特点，将相关的配药动作进行动作封装，有效的减少了流程规划量。再次，为解决机械臂在配制区的安全、高效运动的难题，进行机械臂的避障路径规划。建立了机械臂杆件模型，并应用D-H方法完成机械臂的运动学正解建模，求解出机械臂的工作空间。根据机械臂工作环境的特点，给出了基于AABB包围盒和空间等效圆柱体相结合的碰撞检测方法，并根据系统的特点采用改进的人工势场法完成避障路径规划，列出了算法的详细流程图。最后，为验证避障路径规划算法的有效性，应用Matlab编写了算法程序，仿真和实验结果证明了算法的可行性和有效性，并分析了系统配药的效率和精度指标，均达到了设计要求。