机器人辅助医疗技术的研究近年来成为国际机器人领域前沿研究热点之一,随着机器人技术、信息技术、生物技术、计算机视觉技术的高速发展,出现了集众多学科为一体的机器人辅助内窥镜技术,其中胃镜已经成为家喻户晓的胃部疾病常规检查项目。由于胃镜检查的社会需求量大,要求医生技术与经验水平较高,并且在医生和病人在胃镜检查中存在高污染、检查稳定性差等不可预期的劣势,故针对上述问题,本文提出并设计了一种胃镜手柄辅助操作系统。根据医生操作需求及相关参数,设计了胃镜辅助操作机构,由胃镜手柄操作部、直线轨道模块和胃镜绕自身轴线旋转关节三部分组成。对机构的结构进行动力学分析,根据分析结果和机构自身的参数,搭建基于PMAC运动控制卡的主从控制辅助操作系统。该主从控制系统硬件包括力反馈手柄、PMAC运动控制卡、伺服电机及驱动器和电源模块,软件部分编写了控制命令及上位机控制界面,可以通过上位机控制实现胃镜辅助操作器的基本操作。本文也研究了胃镜前端可弯曲镜体的内部结构原理,通过D-H法建立了运动学方程,得出了胃镜前端末端点的空间位置关系,得到雅克比矩阵,通过仿真计算出可弯曲段的二维和三维运动空间,对指导前端镜体的控制研究有一定的意义。最后,研制了胃镜手柄辅助操作器械,并对系统进行了调试后进行了胃镜的辅助操作实验,实验实现了胃镜前端镜体的弯曲运动,并且根据整体直线运动和绕自身轴线的旋转运动。实验验证器械满足了设计功能与设计参数,为以后临床试验和设备改进奠定了基础。