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针对膝关节前交叉韧带（ACL）重建手术后缺乏及时有效的效果评估、手术缺乏安全性等问题，研制了一种基于零重力的膝关节ACL测力机器人，测定其重建前后的张紧力．首先，对ACL的手术环境进行了分析，提出了对手术机器人结构和控制的要求．然后，建立了ACL侧向受力的数学模型．接着，详细介绍了膝关节ACL测力机器人的机械结构设计和控制系统设计．最后，对该机器人进行顶杆位移和力的测试精度实验，并进行了羊骨的测试和术后评估实验，证明该机器人可以用于ACL重建手术的评估，ACL侧向受力数学模型是正确的．