在当前医疗机器人应用领域中，医疗遥操作机器人穿刺手术成为研究的热点。由于穿刺过程中穿刺针与软组织发生形变，导致实际穿刺位置和目标靶点出现偏差，这使得实际穿刺手术的治疗效果大大降低。目前，医疗遥操作机器人研究多集中在网络通信和局域网遥操作，以便减小通信时延来提高位置和力的跟踪效果，而忽视了遥穿刺手术中穿刺针形变而引起的偏差。目前在穿刺手术中缺少对软组织因受力而产生的具体形变量的分析和穿刺针针尖轨迹规划的基础研究。本文针对上述存在的问题进行了相应的分析和研究，本文主要内容包括：第一，为了提高机器人辅助针穿刺软组织的精度，减小穿刺误差，建立了柔性穿刺针的弹性悬臂梁物理模型，提出了一种穿刺针受力分析的有限元算法,并对模型进行理论计算和ANSYS仿真，得到了穿刺针元素结点的挠度和偏转角度，验证了算法的有效性。第二，为了得到软组织在穿刺力作用下的形变量和穿刺力与软组织形变量的关系，本文通过对二维软组织使用准静态有限元分析法，将软组织形变的连续动态过程离散成静态有限元模型，对二维软组织和三维软组织进行有限元仿真，得到软组织各结点的形变位移和力的分布云图。结果表明：作用在同一点的线性软组织的形变量和穿刺力成正比，分步载荷的效果叠加与各载荷步同时作用效果一致。第三，为了得到穿刺针针尖在穿刺过程中的具体轨迹，通过将穿刺过程离散化，在考虑穿刺针形变、穿刺角度和穿刺针基座竖直坐标的控制量基础上，计算穿刺过程针尖每一时刻的坐标，进而得到穿刺针针尖的运动轨迹，仿真结果表明:影响穿刺针针尖轨迹的主要因素是针基座竖直坐标的控制量和穿刺角度，穿刺针形变对穿刺针轨迹的影响较小。最后，为了进行软组织穿刺插针仿真实验，改进了单自由度遥操作机器人，设计了主从手控制器，通过仿真验证了控制器的有效性；并在LabVIEW软件平台下，实现了数据采集、串口通信、网络通讯，验证了所设计的滑模变结构控制器。实验结果表明：该系统实现了从手对主手位置跟踪以及主手对从手力跟踪。