在机器人技术的飞速发展和广泛应用下,传统微创介入手术向着更加微创化、自动化以及智能化的方向发展,机器人辅助微创介入手术应运而生。传统的微创介入手术机器人在结构上具有较好的柔性,但同时也会带来刚度差和强度低等负面影响。微创介入手术机器人若具备变刚度的能力,则意味着其可以更加安全地在人体内进行导航和干预任务,并有效地降低微创介入手术的难度。为了解决微创介入手术机器人的变刚度能力缺失的问题,本文设计了一种面向微创介入手术的变刚度连续体机器人,其弯曲单元可以实现刚度的连续调节,同时也具备推送、旋转和弯曲的基本运动能力。本文首先分析了传统微创介入手术的实施流程及人体主动脉血管的自然环境特征,以此为依据,提出了微创介入手术机器人的基本设计要求。进行了机器人弯曲单元基本结构(CDBM-0)及驱动系统的机械结构设计,同时对机器人系统的总体布局和规划进行了研究。然后,通过对形状记忆合金相变机理的研究,对单向弯曲单元的变刚度方法进行了探索。进行了变刚度装置的结构设计和理论建模研究,包括SMA弹性模量模型、热电模型以及力学模型的推导,并通过有限元仿真对其变刚度能力进行了初步验证。在完成SMA丝的记忆形状设定过程后进行了单向变刚度弯曲单元(CDVSBM-1)的装配,并通过实验对其变刚度能力进行了验证。其次,考虑到单向变刚度弯曲单元(CDVSBM-1)中变刚度方法的局限性,进一步研究了全方向弯曲单元的变刚度方法。设计了一款变刚度形状记忆合金套,完成了该形状记忆合金套的热电模型仿真分析,并通过有限元仿真对其变刚度能力进行了初步验证。而后完成了全方向变刚度弯曲单元(CDVSBM-2)的实物制备,并通过实验对其变刚度能力进行了验证。最后,建立了该机器人在多弯曲单元(CDVSBM-2)串联下的运动学模型,推导了驱动空间、关节空间以及操作空间之间的映射关系,同时对单弯曲单元、两弯曲单元串联、三弯曲单元串联以及直线推送单元协作下的可达工作空间进行了仿真分析。进行了机器人的主从控制方法研究,推导出关节控制运动下的主从映射关系。此外,完成了机器人运动系统的整体架构,包括样机系统的搭建和软件界面的开发,并通过机器人弯曲单元的关节控制运动实验和点位控制运动实验对运动学建模和主从控制方法进行了实验验证。