重离子治疗是当前治疗癌症的有效手段之一,精准放疗是重离子治疗技术的发展方向。患者在重离子放疗过程前是依靠CT图像对肿瘤位置定位,机械臂根据其图像结果进行多次摆位,但由于多源异构数据采集不足、交融程度低,导致最终的肿瘤位置信息不可靠。因此文章利用数字孪生技术,通过建立机械臂的虚拟仿真模型用来实时收集机械臂的各项数据。此外通过分析研究臂的物理特性,利用蒙特卡洛模拟法得出物理特性误差规律融合物理信息交融算法,使各项异构物理-信息数据得到充分地交融。以此解决目前数据层交融程度不深的问题,为得到准确的肿瘤位置信息提供保障,对逆向工程技术在医学领域有借鉴意义。文章主要研究内容和结果如下:（1）基于三维建模和虚拟现实相关技术建立医用机械臂的虚拟仿真模型和虚拟空间,并且研究医用机械臂关节联动方法。通过Unity 3D软件对机械臂关节处添加约束,实现医用机械臂虚拟模型更真实地驱动仿真,验证了虚拟空间的模型能够进行正常运动。（2）通过分析机械臂模型的关节间隙在静力学和动力学方面对机械末端位置精度的影响。在考虑理想约束的运动位置情况下,建立机械臂的关节间隙误差模型,利用蒙特卡洛概率模拟法得出末端误差规律,为下文提供更准确的末端位置信息提供依据。（3）在搭建的虚拟空间平台中获取到模型的多源异构数据。利用模糊逻辑物理信息交融算法结合其间隙误差规律,在考虑多源物理信息的基础上归纳出机械臂模糊控制策略表。其目的是控制机械臂到位置信息点的准确性。（4）利用OPC UA服务器与客户端数据交互,通过模糊控制策略表运用相应的控制策略应用于机械臂模型中,实现Unity 3D视觉化模型的搭建和实体能够同步运动。并且通过对比有无利用物理特性规律结合物理信息交融算法的控制策略误差值,发现文章所用控制策略的位置精度相较于普通控制策略得到了提高,验证了本课题所提出方法的可行性。