本文以超声图像导向的前列腺癌微创手术机器人结构设计与控制系统设计为研究对象，开发了机器人系统的关键技术环节。系统设计工作主要分为手术机器人结构构型设计和控制系统设计两方面进行。在系统设计工作完成基础之上进行机器人样机制作、控制系统搭建等工作，最终运用激光跟踪仪完成手术机器人定位精度测量及标定实验，以提高系统工作性能。本文研究内容与成果主要可分为以下各方面：首先，以满足前列腺癌微创手术机器人的设计需求为出发点，采用分层模块化思想设计了机器人整体结构。机器人包括机械手与支撑架两个主要组成部分，分别独立开发。经过初步构型设计与细化改进设计后达到可加工程度，为机器人系统样机制作奠定基础。其次，完成机器人控制系统设计，包括控制原理分析、控制要求分析、控制器选型、电机及驱动器选型与控制系统布置等。控制系统设计与机器人机构设计同为机器人系统样机制作及相关实验的前提。最后，完成手术机器人系统样机制作，其中包括机构加工制造，控制系统硬件安装，控制柜集成等。对机器人样机完成精度测试与标定实验，该实验可测试系统定位精度，提高其整体性能，并验证其设计合理性。本文研究成果具有较高的应用价值和理论意义，在相关手术机器人的设计及应用中具有探索意义，并为与其相关的后续工作打下良好的基础。