机器人在医疗领域的应用是目前机器人研究的热点课题之一。在该领域的研究不仅在提高手术质量、减少手术创伤等方面带来一系列的技术变革,也将改变传统医疗外科的许多概念,对相关学科的发展产生积极的推动作用。本论文对一种用于前列腺活检的医用机器人系统的若干问题展开研究。根据介入治疗学的要求以及实验室现有的条件,首先设计了整个系统的总体方案,对系统功能结构进行了阐述,并对系统试验平台Motoman机器人进行了运动学分析,为机器人扎针系统的调试和控制软件的开发提供了理论依据;其次进行了扎针机构的机构设计,包括电机和传动方案的选择,以及对扎针机构强度的校核,在此基础上,利用PC机作为上位机,PLC作为下位机,在VC++中使用MSComm控件进行串口通信,并采用小规模继电器控制电路,实现了直流伺服电机的闭环运动控制,从而完成扎针机构的运动控制;再次根据实际需要阐述了整个系统在软件上要实现的功能,详细介绍了上位机软件的设计过程和各功能模块,其中,着重说明了最重要的扎针模块,从而完成了对前列腺活检机器人系统控制软件的阶段性开发和对全系统操作与控制的原理验证。最后进行了扎针试验,得到了二维平面内的扎针数据,数据结果表明系统精度误差在2mm之内,完全符合预定的精度要求。分析误差产生的原因主要有:(1)图像处理产生的误差;(2)机器人系统本体产生的位置误差;(3)扎针机构本体引起的误差。实验结果表明整个系统总体方案以及运动控制方案是合理、可行的。