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为了欠发达地区能够进行微创脑外科立体定向手术，根据机器人原理，设计出一种方便携带外出进行异地医疗救护的立体定向仪。开展了机器人结构类型的分析，建立了结构和整机性能之间的关系，提出了基于液压锁紧、关节结构的整体设计方案；采用模块化的理念，分别对立体定向仪的装夹底座、关节结构、导向器、外部注油系统和制动锁紧系统等进行了设计，得到了在工作空间内灵活运动且可在任意位置固定的立体定向仪；采用便捷的标定方法对立体定向仪进行调试，最终得到了定位精度小于2mm的仪器，并成功应用于脑外科临床手术。从理论上对其进行了性能分析