具有高风险的口腔颅颌面肿瘤切除手术，由于局部解剖结构精细复杂、软硬组织交错，一直是口腔颅颌面外科领域的治疗难点。传统术式多采用经面部外切口，易造成大范围手术创伤。基于此，经口腔自然腔隙或口内小切口入路的精准手术非常必要。进行此类手术需要手术机器人，现有手术机器人存在着智能化程度不足、功能单一、构型有限的局限。本项目基于此设计一款适用于口腔颌面-颅底软组织手术的人机协作机械臂，通过进行软组织手术机械臂的结构设计与优化、控制手柄的开发、运动学模型的建立与求解来实现上述功能。

本项目设计一款软组织手术机械臂，能够实现在口腔颌面环境中进行手术的功能。软组织手术机械臂末端需要同时具备照明摄像头，夹持以及操作功能。微创手术要求最大开口直径为3cm，因此软组织手术机械臂末端外径需小于3cm且长度需能达到病灶。同时应实现不同长短、粗细的臂体与同一模块化驱动模组的快换接口工艺以实现末端工装的切换。

本项目通过进行连续体管的设计与仿真、拓展功能机械结构设计、控制手柄的开发与UI界面设计、连续体运动算法模型建立与求解、视觉标定等，设计了一款适用于口腔颌面-颅底软组织手术的人机协作机械臂。通过连续体运动算法模型建立与求解，该软组织手术机械臂能够实现精确抵达空间中不同位置。在控制手柄的辅助功能下，手术机械臂能够实现丝滑的运动以及末端手术器械的夹持操作。经过实验测试，该机械臂能够实现物体的夹持摆放功能等。