随着机器人技术和计算机影像学技术的发展，微创手术也取得了巨大进步，并逐渐应用于临床手术中。鉴于微创机器人辅助医生手术带来的优势，本文设计了一种应用于前列腺粒子植入的机器人系统，用以辅助医生完成放射性粒子植入手术来治疗前列腺癌，该系统不但能提高手术精度和手术效率，而且能减少放射线对医生的伤害、降低劳动强度。　　首先，本文分析了前列腺粒子植入手术的可操作空间，并以此为基础提出了前列腺粒子植入机器人的设计要求；并将机器人系统划分为位置调整模块、姿态调整模块、末端植入器三个组成部分。讨论了自由度分配和构型选择。位置调整模块设计中，通过杆件尺寸优化实现了3自由度位置调整机构的运动解耦；姿态调整模块采用了 RCM机构，并通过引入了另一组平行四边形机构解决了姿态调整机构运动死点问题。末端植入器采用了齿轮齿条机构驱动外针，硬质摩擦槽轮驱动内针，保证较准确的进针方向，并设计了弹簧压紧机构提供稳定压紧力。　　其次，采用 ANSYS Workbench有限元仿真软件分析了位置调整模块和姿态调整模块，得到了总变形和等效应力云图；同时对主要零部件进行了强度分析。为了便于运动控制，本文采用 D-H法进行了机器人系统正逆运动学分析，得到了位置、速度、加速度的矩阵表达形式。此外，通过 ADAMS虚拟样机软件进行了运动学分析，检验论文数值计算部分得到结论的准确性；并进行了动力学分析，评价前列腺粒子植入机器人的结构合理可行性。本文还进行了生物组织粒子植入穿刺实验，得到相应实验数据为进一步优化机器人提供数据参考。　　最终，本文基于模块化的设计思想并通过优化结构尺寸，得到了一种运动解耦的前列腺粒子植入机器人，简化了运动控制；并给出了末端植入器的驱动方案。并通过理论计算分析和数值分析方法证明了其可行性，对前列腺粒子植入手术的自动化具有实际意义。