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髓内钉远端孔锁定是目前长骨骨折内固定手术中的难题．介绍了一种机器人外科手术系统及作为其核心技术的图像导航方法．首先对X光图像进行畸变矫正和对比度增强，然后提出一种基于几何模型的对准方法，得到一条能够穿过髓内钉远端孔的三维路径，从而引导串联机器人锁定髓内钉．系统还包括虚拟手术仿真子系统和遥操作子系统，可以模拟、监控手术过程，并可使医生远距离操作系统完成手术．实验表明，该系统能成功实现用机器人锁定髓内钉．并且与传统手术方法相比，具有较高的定位精度和稳定性，可以大大减少手术所需时间，降低医生所受辐射剂量．