根据世界卫生组织的报告，近年来眼科疾病呈现出愈发年轻化的趋势，同时随着医疗水平的不断提高，选择通过手术治疗的患者越来越多。然而由于眼部组织体积小且内部结构精细，并且操作力不断作用于眼球而导致的眼球运动使得眼科手术成为公认的难度较高的外科手术之一，其中穿刺操作尤其困难，这需要医生有丰富的手术经验，而眼科手术医生的经验积累是一个漫长的过程。近年来针对身体不同部位的外科手术模拟训练系统的出现，在一定程度上加快了外科手术医生的经验积累，缩短培养时间。　　本文在参照眼科手术穿刺操作的基础上，对眼球在穿刺操作力作用下的运动进行分析，发现眼外肌在控制眼球运动起到非常重要的作用。由于生物组织是非线性的材料，为了获得眼外肌的力学参数，对其进行单轴拉伸实验，并采用超弹性材料模型对眼外肌的力学行为进行描述，使用有限元分析进行模拟仿真，对材料参数进行校验。　　穿刺过程中眼球在操作力和眼外肌耦合作用下的运动与操作力的作用位置、大小和方向密切相关，本文使用CT扫描图像进行逆向建模结合临床解剖学的参数、几何形状和相互间的位置关系建立接近于真实生理结构的三维模型，并对两个模型进行分析比较。为了分析眼外肌和穿刺操作力共同作用下的运动，在有限元分析软件Abaqus中进行模拟分析，首先添加与真实情况相符的材料属性、边界条件和约束，然后设置模拟穿刺手术操作力的载荷，对眼球的运动进行仿真计算，然而由于眼球的转动与操作力的大小、方向和作用的位置都有关系，不能对所有情况进行逐一模拟，本文通过BP神经网络得出眼球在穿刺操作力下的运动规律。　　本文选用3-PRS构型的并联机构作为眼球生理运动的模拟装置，采用3D打印技术制造与真实眼球表面材料属相符的仿真眼球，并将其固定在运动模拟装置的动平台上。通过两个六维力传感器实时感知眼球和手术器械的力信号，计算操作力的作用位置，并基于力信号实现实时的交互式控制。为了验证运动模拟平台的运动是否与有限元模拟仿真的结果相符合，采用红外定位系统测量动平台的位姿，与动物实验结果进行比较。