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（1）构建了机器人辅助肿瘤穿刺系统。采用参数合适的UR10机器人，结合光学导航定位装置、设计的新型夹持器以及穿刺针构成了系统硬件平台。系统软件平台主体由穿刺路径规划模块构成，结合术前影像与导航装置的跟踪定位，完成手术路径的规划。将规划结果输入到机器人模块结合坐标换算关系得到控制指令。***终通过头模等实验证实了本系统的有效性。
（2）研究了适于临床使用的快速标定方法。基于罗德里格斯旋转公式和矩阵伪逆计算这两个基础的矩阵计算方法，提出了一种实用性高的基于三回路计算的标定方法，可实现本系统的手眼标定及工具-法兰标定。***后仿真和实际实验结果表明，该方法通过13 个位姿数据即可完成误差稳定在5 毫米以内的手眼标定及工具-法兰标定。在达到高精度的同时可基于较少的数据量完成标定，适用于临床高精度、快速标定的应用需求。
（3）研究机器人的穿刺控制方法。基于标定结果，计算出了系统各坐标系间的未知变换矩阵，将光学导航定位装置坐标系下的坐标转换到机器人基座坐标系下，得到入口点、靶点，进一步得到穿刺针摆位角度。***终通过点精度、直线及圆轨迹控制精度误差实验表明，本系统的控制精度误差在5 毫米以下。
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