浅表病变处于人体体表和皮下浅层区域,是威胁人类健康的一大类疾病。当前,手工操作医疗仪器是浅表病变治疗的主要方式,治疗精度低易导致疾病复发。疾病治疗机器人化是提高医疗处置水平的方法之一,也是现代医学的总体发展趋势之一。因此,研究适用于浅表病变治疗的医疗机器人系统具有重要的临床价值。本论文提出一种面向浅表病变治疗的激光医疗机器人,该机器人系统以激光作为治疗媒介,主要由多自由度协作机械臂、激光治疗终端、大功率光纤耦合激光系统以及基于多图像传感器的治疗对象重构和定位系统构成。采用双目成像系统实现对目标区域和机械臂终端的定位。同时,使用结构光立体定位方法完成手臂模型的三维轮廓重构。设计用于在病变区域浅层进行烧蚀治疗的激光介入治疗终端。其次,对激光烧蚀对象组织模型进行热场物理仿真,在提出量化指标评估激光烧蚀病变组织效果的基础上,对激光烧蚀治疗规划方法进行对比,选取指标最优的烧蚀规划方法完成实际激光烧蚀治疗。最后,依照烧蚀路径规划方法,通过激光终端治疗机器人硬件系统完成对病变区域的烧蚀治疗。本论文提出的激光医疗机器人及其治疗规划方法,能够实现对浅表病变的高精度热坏死治疗。相较于浅表病变的手工治疗方式提高了治疗精度,减小对周围正常组织的损伤,具有重要的临床实用价值。本论文工作推进了医疗机器人研究的深度和广度。