机器人技术在各个领域的深入应用带动了医疗手术机器人的研究,医疗手术机器人可以辅助医生更好的进行手术,使用它可以实现比手更加精细的动作,达到更好的手术效果,医疗机器人是未来手术的发展方向。针对医疗手术机器人在使用时存在过分穿刺以及抖动补偿的问题,本文根据手术机器人的模型和使用场景,提出了一种基于陀螺仪和加速度计的误差计算和补偿方法,该方法以坐标系之间的关系为基础识别动作与误差并进行补偿。通过对组织应变特性的具体分析,提出使用基于最小二乘法的压力传感器预测反馈控制方法,基于该方法的控制策略符合人体组织的力学特性,能够实现手术机器人在使用中实时的压力反馈功能。本文以自主设计的全角度微型手术机器人模型为被控对象,简要介绍全角度微型手术机器人物理结构,然后使用仿真软件建立手术机器人的DH模型对设计的手术机器人模型进行运动学分析,验证模型在使用场景下能够完成特定的动作,根据已有的电机控制设计预估手术机器人的使用误差。然后,选取基于STM32F407芯片的运动控制板,根据控制板选择驱动器、传感器等硬件完成电路的搭建。在此基础之上,编写下位机控制软件、机器人姿态稳定控制程序和压力反馈控制程序。设计了用于控制下位机硬件系统的上位机软件,下位机通过RS232串口接收上位机发送的控制指令,实现对运动参数的设置。最后,将搭建好的硬件与软件相结合验证本文设计的控制系统的功能鲁棒性,控制的稳定性。实验表明本文设计的机器人控制系统可以完成设计之初的控制目的,能够完成姿态稳定的控制功能,并且可以实现压力反馈控制的效果。