经皮微创介入治疗由于其具有无需切开人体组织、治疗窗口小、治疗范围广、治疗效果好、术后恢复快、治疗风险性小等诸多优点而越来越多的被应用于各种疾病的临床治疗中。现阶段临床应用中的介入手术是在医学影像设备的引导下，采用钢针刺入人体，使针尖到达病灶位置对人体内的病态进行诊断和局部的治疗。钢针在人体内由于直线运动的特性，使其在躲避障碍以及穿刺路径的选择上受到很大限制，而在人体内可实现曲线运动的斜角柔性针由于其出色的避障能力，成为近些年医疗微创手术机器人的研究热点。斜角柔性针在人体组织内运动过程中，由于受到垂直于针尖斜面的侧向力作用以及自身材料的超弹性特点，使其在组织内的运动路径为半径一定的圆弧，且针体弯曲方向由针尖决定。目前的斜角柔性针穿刺研究，都是通过在基座处转动柔性针以达到改变针尖斜角方向的目的。但是由于组织与其内部柔性针体的摩擦作用，以及柔性针自身的材料特性，会发生基座的输入角度与针尖的转动角度之间存在一定误差，导致引起柔性针在组织内穿刺运动的偏差。本课题设计了一种全新结构的基于压电驱动的斜角柔性针，对其进行了建模、仿真与实验，并进行了基于临床手术条件下，轨迹规划方面的深入研究。文中首先对柔性针针尖在组织内的转动受力进行了分析，并设计了将柔性针针尖与针体分离，再通过剪切式压电陶瓷驱动针尖斜角方向发生改变的新型柔性针结构。分析了圆柱体在平面上受力发生不同种类滚动的条件，进而建立平面驱动柔性针针尖发生转动的运动模型。分析了压电陶瓷在不同波形的电压驱动下对针尖的不同驱动效果，并对其因此产生的一系列运动模式进行了详细的分析、计算与仿真。之后，基于临床应用的条件下，进行了深入的柔性针组织内的穿刺运动轨迹规划研究。分别对柔性针在人体组织内运动的轴向进给和周向转动进行了讨论与分析，提出了柔性针到达目标点的最优路径策略并进行了仿真，基于柔性针进给系统特点，对最优运动路径进行了离散化与误差补偿。并分析了多层组织刺入的轨迹规划策略。最后，对上述理论展开了实验研究。通过压电陶瓷在外电压作用下，驱动针尖发生转动，对新型柔性针结构下转动机理进行了验证，并针对不同的外电压波形驱动柔性针针尖转动产生的不同效果进行了探讨与研究。利用柔性针穿刺系统，对基于临床条件的柔性针轨迹规划理论进行了验证。