随着医疗技术的发展,介入式手术治疗以其创伤小,恢复快,效果好等特点,成为医学手术的发展趋势。介入式手术治疗辅助系统可提高介入式手术的安全性、准确性,同时可以大幅提高手术效率,降低手术成本,因此对介入式治疗手术辅助系统的研究,成为当前一个重要的热门的研究领域。介入式治疗辅助机械臂作为介入式手术治疗辅助系统的重要的组成部分,可以在介入式治疗手术中为医生提供手术路径指示,手术穿刺等必要的手术辅助。从而大幅度降低医生的工作难度,缩短手术时间,减少穿刺次数,降低手术对病人的损伤。本文在研究大量国内外文献的基础上,结合肝脏介入式手术过程的特点,研制了一款用于肝脏介入式治疗手术中的辅助机械臂系统。本文首先针对肝脏介入式手术治疗的特点,分析了肝脏介入式治疗手术辅助机械臂在机械结构上应具有的特点,并对不同的机械结构优缺点进行比较,在此基础上设计出一种满足直观性、安全性、可操作性的机械臂机构。该结构主体由位置调整机构和姿态调整机构两部分组成,共5个自由度,可在工作空间内准确定位并指示出肝脏介入式治疗手术的穿刺进针路径。同时针对实际应用和机构特点,设计了机械臂的电控系统,包括对各运动轴电机、驱动器、运动控制卡、限位开关、电磁位置跟踪器等设备的设计和选择。对机构做运动学分析,基于D-H法建立了机械臂的运动学坐标系,并计算出机械臂的运动学正解。在此基础上分析了机械臂工作端的工作空间,计算出机械臂的雅可比矩阵。分析了为确保肝脏介入式治疗辅助机械臂可以准确、安全、稳定的运行,其控制软件所应具有的控制功能,并利用Visual C++编写了运动控制程序软件。利用电磁位置跟踪器的位置跟踪功能,搭建实验平台。通过实验检测机械臂系统的运动精度,测试各个运动轴的误差,并对误差进行分析。实验的结果证明了机械臂的各项指标达到了预期的设计精度,可以在肝脏介入式治疗手术过程中为医生准确的指示出手术穿刺进针路径,帮助医生更高效准确的完成肝脏介入式手术治疗。