核磁共振成像（MRI）作为乳腺癌筛查工具在检测肿瘤方面有着很强的敏感性,能够为乳腺活检手术提供高精准的图像导航。但是核磁共振扫描仪内部的高磁场环境以及非常有限的工作空间制约着乳腺活检机器人在核磁环境下的应用。开发一种具有占用空间小、传动路线柔顺灵活、远距离动力传递且核磁兼容的理想传动关节,是乳腺活检机器人在核磁下应用中需要亟待解决的难题。另外,由于乳腺组织成分的复杂性,活检针在穿刺多层组织过程中会发生偏转。所以,本文设计了一种能够适用于核磁兼容的新型远程乳腺活检手术精准穿刺机器人系统。针对因MRI环境下对机器人驱动器及传动装置材料具有苛刻的材料要求问题,在对现有核磁兼容驱动及传动装置研究现状利弊分析的基础上,设计了一种用于MRI的远程新型双向耦合双腱鞘模块化传动关节。该双腱鞘传动关节可以实现远距离、大行程的动力传输,适合核磁环境下将电机置于扫描室外的应用方式,且无需特殊驱动器。针对普通传动轮在多层缠绕时会出现乱缠的问题,该双向耦合传动轮中采用了 LeBus螺纹槽,并建立了具有LeBus螺纹槽的双腱鞘双向耦合传动系统的摩擦模型和传动特性模型,来提高传动精度。针对张力传感器不能安装在大行程传动系统中的问题,采用三点力测量方法对新型腱鞘传动系统进行了适当的预负荷测量和设置。此外,通过传动实验来验证理论模型的正确性,并通过多组测试探索了双腱鞘双向耦合传输特性。最后对新型腱鞘传输系统进行补偿,补偿后的实验结果符合活检机器人所需的远距离、大行程的传动精度要求。针对MRI强磁场以及扫描仪内部有限操作空间的问题,在对核磁兼容的乳腺活检机器人兼容性分析基础上,设计了一种核磁兼容远程控制的乳腺活检机器人系统。该系统由针对有限空间内乳腺活检问题的活检穿刺模块,针对组织流动性问题的多角度固定夹紧组织模块,以及针对有限空间内活检时患者需长时间俯卧问题的人体工程学支撑架构成。该系统可以实现医生远程活检手术操作。通过D-H法对设计的乳腺活检机器人进行了正运动学、逆运动学分析,并通过MATLAB/Simulink软件和SolidWorks软件对乳腺活检机器人关节模型工作空间进行了分析,再使用ANSYS/Workbench软件对乳腺活检机器人中的俯卧支撑架、机器人夹持机构和传动关节受力进行有限元分析,结果显示所设计的系统能够保证核磁有限空间下安全实施乳腺活检。针对患者乳腺组织（脂肪、腺和肿瘤）特性不同而导致活检针穿刺路径及偏转角度不同的问题。在分析乳腺组织成分特性基础上,采用对乳腺肿瘤患者在夹持和非夹持两种状态下MRI数据几何重建方式,提出乳腺活检机器人对多层组织曲线穿刺路径模型,来解决乳腺活检机器人在复杂组织成分下的精准穿刺。针对乳腺活检进针过程中,针尖在穿刺脂肪组织、腺体组织和肿瘤组织等特性不同组织时进针状态的变化问题,提出了一种准静态过程中的活检针穿刺多层组织的悬臂梁模型。通过这个模型近似模拟针在多层软组织中的偏转问题,建立活检机器人对多层曲线穿刺路径模型,来提高乳腺活检机器人对肿瘤组织的穿刺精度。针对本文设计的基于双腱鞘传动乳腺活检机器人的远程控制问题,搭建了实验平台,采用C++语言通过Qt软件完成了上位机软件系统开发,实现乳腺活检机器人的远程操作。根据活检手术操作流程,进行了乳腺活检机器人的运动控制规划。根据活检针穿刺多层组织的悬臂梁模型,搭建活检针与组织的穿刺实验平台,测得活检针与两种组织之间穿刺力、摩擦力以及活检针穿刺两层组织后的偏转数据,实验结果验证了理论模型的正确性。最后搭建了基于双腱鞘传动的乳腺活检机器人实验平台。根据多层组织穿刺路径模型,进行多层组织穿刺实验,结果表明可以实现远程精准乳腺活检手术。