本文围绕高精度机器人辅助粒子植入治疗这一需求，以柔性针穿刺软组织过程为研究对象，对实验用器官模型和柔性针位移响应分别进行了研究。这为主动操控柔性针进行高精度植入提供了可靠的理论基础。全文工作和取得的成果概括如下：以可替代软组织材料——聚乙烯醇（PVA）水凝胶为材料，制作了验证手术用人体器官单体模型。通过多种实验手段的筛选，确定了与生物材料性能近似的透明水凝胶制作工艺。结合逆向工程与快速成型的工艺流程，通过替代材料的浇铸，制作成与真实人体器官1:1比例的单人体仿真器官，用于后期的模拟针刺验证实验。在针刺手术操控方面，开展了柔性针与针刺组织的弹性接触问题研究，应用弹性理论和Galerkin方法建立柔性梁在非线性Winkler基体材料中的几何非线性模型。从大变形的角度出发，利用几何非线性假定建立了二维空间上的柔性针模型。在力学研究基础上，同时考虑被刺入材料反力与摩阻力，引入Galerkin方法构造柔性针非线性常微分方程组，通过迭代法计算出所需位移解，得到了柔性针静态条件下的位移响应。利用上述静力学研究方法，进一步对整时间段针刺过程进行多种实例计算，得到了主动操控针尖精度的新思路。搭建了多维针刺力测量实验平台，为仿真实例提供了详细的基础参数值。仿真实验讨论了不同的针尾轨迹下，在每一次步进调整中柔性针的弯曲问题，并循环迭代得到了实际针尖的整个路径解。对比针尖刺入精度变化，对机器人操控柔性针手术具有重要的实用价值。