传统的粒子植入手术是由医生手动完成的,这种方式定位精度低、灵活性差、连续工作能力差,利用机器人来进行手术,不仅可以避免上述缺点,还能够减小手术创口,加快术后恢复速度。控制系统作为机器人运行的核心,研究出一套高性能的控制系统具有重要的现实意义。本文基于Arduino Mega2560对前列腺粒子植入机器人控制系统进行研究。采用Lab VIEW设计上位机人机交互界面,开发一套界面直观、功能性强的控制系统。首先,本文根据工作空间、定位精度的要求,确定机器人的构型,通过分析最大倾覆力矩,为机器人选择合理的动力装置。利用D-H法建立机器人的连杆坐标系模型以及运动学模型,对其进行运动学分析。其次,本文对下位机控制器的重要模块如核心电路模块、电源电路模块、通信电路模块进行设计与开发。对机器人的运动原理进行分析,进行软件设计,开发一套人机交互界面友好、开发周期短、功能性强的开环控制系统。再次,本文利用指数形速度控制曲线解决步进电机在开环控制系统中存在的丢步、震动问题。由于其本身离散化过程比较复杂,进一步对步进电机指数形速度控制曲线进行优化,并利用Simulink对其进行仿真验证。最后,本文通过对所设计的控制系统进行实验验证,证明控制系统可以提高控制精度,优化后的速度控制曲线能够提高系统运行稳定性。为前列腺粒子植入机器人控制系统的进一步研究奠定坚实的基础。