医疗产品的自动化、智能化、易用化是大趋势。国内传统DR设备的摆位需要靠医生逐个反复操作调试多个部件完成,对准需要有经验的医生目测限束器十字光标操作完成,这种操作模式效率低、精度低、医生病人配合复杂,特别是遇到不能活动的病人更是不便,是行业性问题,目前国内未见有解决此问题的突破性技术方案,国外仅一家公司新提出了一种多轴方案,但操作仍比较复杂,为了抓住发展机遇,有效解决行业性问题,本课题设计了一款具备多轴联动摆位自动对准和空间轨迹扫描功能的机器人DR系统,开展了针对以上问题的机器人系统的建模分析和仿真实验研究。针对临床摆位和对准存在的问题,提出了一种机器人解决方案。完成了相应的需求分析和系统总体设计。实现了可联动摆位、自动对准、空间扫描等功能需求。整个系统包括机械分系统、视觉分系统、运动控制系统等。根据视觉分系统的应用场景,提出了一种基于床板检测的快速标定方法,完成了相机的标定。采用背景差分法、投影法和人体工程学模板实现了人体部位的静态定位,运用人脸检测法和人体工程学模板实现了人体部位的动态定位,通过实验验证了两种方案的可行性。根据机械分系统及控制分系统的设计结果,开展了针对包括立卧位联动切换、射线束多角度圆周扫描在内的共8项分功能对应机构运动学建模,运动学正解、逆解的求解,进一步地,规划了各项功能的末端轨迹,并根据末端轨迹规划了各关节轨迹。最后,根据各运动分功能对应的关节轨迹进行了Matlab-Adams联合仿真,仿真结果表明所设计机器人系统的各项运动功能满足要求,总体方案可行。