后装技术是近距离放射治疗的一个重要分支,已成为当前肿瘤治疗研究热点,本文在天津市科技支撑计划重大项目支持下,设计开发了具有自主知识产权的近距离后装放射治疗机器人。主要内容涉及机械结构设计与制造、传动系统和控制系统搭建,并对后装机机器人传动和源到位精度等关键问题进行分析和研究。研究取得以下成果:以满足近距离后装放射治疗为目的,对后装机器人关键传动装置进行了系统分析,并提出改进后机器人传动系统初步设计方案,进而确定后装放射治疗机器人机械本体结构,完成了该子系统的概念设计、方案设计、详细设计。建立了样机的三维虚拟模型,绘制了相关零部件的二维工程图,为样机的研制奠定技术基础。结合后装机器人功能需求,对其控制系统进行了详细分析,在完成控制系统初步设计后,搭建了该机器人硬件控制系统,开发了以PLC为核心的控制程序。在此基础上,完成了控制子系统与机械子系统的联调,通过实验实现了真、假源缆在导管中平滑运动和出源分度的准确性。针对该机器人所采用的开环丝传动特点,综合考虑摩擦和柔性源缆的弹性,建立源缆与导管传输力学模型,理论推导出影响源缆定位精度的因素。在完成机器人关键物理样机制作及初步调试后,搭建试验平台,实验探究主要影响源缆定位精度因素。试验取得预期效果,验证了理论分析的正确性。本文研究成果具有较高的应用价值和理论意义,在放疗机器人的设计及应用中具有较大借鉴意义,并为与其相关的后续工作打下良好的基础。