微创手术较传统手术具有创伤小、伤口愈合时间短、术后恢复快、病人住院时间短等优点，提高了患者的生命健康品质。而将机器人技术应用到微创手术当中具有提高微创手术质量，降低医生劳动强度等优点，被医师逐渐接受，因此需进一步研究微创手术机器人关键技术及其在微创手术中的应用。　　本文针对国家“863”计划资助项目“腹腔微创手术机器人系统研究”，研究微创手术机器人控制系统的相关理论与技术。首先对腹腔微创手术机器人进行运动学分析，采用基于D-H参数的建模方法求出机器人的正运动学表达式，运用几何法给出机器人位置逆运动学解析解。分别用矢量积法与微分变换法求解出速度正运动学，并根据手术操作的具体情况求解出简化的速度逆运动学，为运动规划与主从控制提供理论基础。　　其次研究腹腔微创手术机器人运动控制系统的硬件与软件结构。根据微创手术的任务与精度的要求，确定对于持镜机械臂与器械机械臂分别采用两种不同的控制方案，分别选用基于计算机标准总线与基于嵌入式结构的运动控制器，搭建出相应的运动控制系统硬件平台，并制作信号处理电路板以实现辅助的功能。并采用面向对象的方法，在VC++环境下开发系统的控制软件，设计控制软件界面以及实现各种功能，出于对操作安全性的考虑，软件中增加了容错性设计。　　然后研究腹腔微创手术机器人的运动规划技术。在分析腹腔微创手术任务的基础上，针对两种基本动作分别在关节空间与笛卡尔空间进行规划，使医生术前可以通过手动调整与给定位姿两种方式进行定位。同时，讨论各种主从控制方式的优缺点，进行主从控制初步研究。根据主从控制各种方法的特点，并通过分析机器人机构构型与主从臂工作空间特点，确定适合微创手术机器人的主从控制方法与比例系数。　　最后基于VC++与CHAI3D设计主从控制的仿真系统，方便系统调试。在所设计的机器人软硬件基础上，对运动规划与主从控制所要其各种基本运动进行实验，验证腹腔微创手术机器人相关理论的有效性，为该机器人的进一步控制与应用奠定基础。