高强度聚焦超声肿瘤治疗系统是集聚焦、定位、成像和控制于一体的复杂系统,而定位系统又属于超声学和机器人学交叉学科的产物。论文对高强度聚焦超声肿瘤治疗系统的治疗原理和工作过程进行了简单的介绍,并对系统中的几个关键技术进行了详细的分析。对原有治疗仪器定位系统进行结构分析,找到该系统存在的不足和缺少的部件。在原有设计方案的基础上,设计了一种新的结构方案,解决了原系统存在的不足,并增加了缺少的部件。用三维设计软件UG对全部零件进行了三维建模,完成零件的装配,用UG的运动模块对装配体进行干涉检测和运动学分析。经过分析,模型没有发生零件干涉情况,而且运动轨迹满足要求。分析影响定位系统工作空间的因素,着重说明了为增大有效工作空间,设计小升降部件的基本思想。然后对工作空间进行建模,经分析系统的工作空间满足要求。最后利用该系统传动的工作原理,拟定了各种治疗轨迹。由齐次变换矩阵给出了定位系统的运动学模型,描述了坐标系之间的相对位置和姿态,得到了结构终端相对基座的位姿描述。由D-H参数误差推导出来了位姿误差模型,并利用该模型仿真得到了参数误差对结构的影响情况。利用无路径搜索方法,求解了定位系统在整个工作空间内所承受的最大载荷。阐述了无路径搜索方法计算极限载荷的理论基础,并得出仿真数据。按照动力学仿真数据并结合电机选择方法选取定位系统各部件的驱动电机。在电机选择的过程中,负载力矩和负载功率等参数的确定通过仿真结果得到,反映了具体运行条件下的实际情况,使选择的参数更精确、更合理。