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本发明公开了一种机械臂穿刺的肿瘤治疗系统,包括CT机、超声仪、电磁定位器、治疗床、光学手术导航仪、穿刺装置、机械臂、控制台,机械臂穿刺步骤如下:步骤1,系统标定,利用坐标标定模板,获得病灶的像素坐标与空间坐标的位置关系,为后续的图像处理提供信息源;步骤2,机械臂通过手臂平移运动将穿刺装置移动到手术规划的皮肤进针点;步骤3,腕部在保持针尖点不动的情况下按照进针路径调整穿刺装置姿态;步骤4,机械臂通过进针机构的平移运动将穿刺装置推进到光学手术导航仪获取的病灶靶点位置;步骤5,在完成组织治疗后,机械臂通过进针机构的平移运动按照原进针路径快速退针。