微创外科是近年来外科手术的发展趋势和发展方向，受到愈来愈多医者和患者的关注。微创手术的切口小，病人复原快，手术精度和稳定性高。微创手术机器人作为微创外科手术的执行器，愈发成为医工结合领域的研究热点。通过各学科的交叉融合，尤其是计算机软硬件技术、先进制造技术、人工智能技术、现代医学影像学及图像处理技术的综合应用，大大提高外科手术的治疗水平。目前现有的微创手术机器人尚存需要改进之处。本文设计了一种基于模块化、微型化和轻量化的多关节单创口腹腔微创手术机器人。本文对多关节单创口腹腔微创手术机器人进行了系统的研究，主要完成了以下工作：首先，完成了多关节单创口腹腔微创手术机器人结构设计，并分析了单创口腹腔微创手术步骤。其次对微创手术机器人单臂进行了运动学分析和微动分析，为后续控制提供了理论计算的基础。运用Matlab软件完成了微创手术机器人单臂轨迹仿真及轨迹规划。随后搭建了微创手术机器人硬件控制平台。完成了基于SDL和游戏手柄的微创手术机器人实物控制，以及基于OSG和力反馈控制器的微创手术机器人虚拟控制。仿真和实际控制表明该机器人针对人体腹腔可以实现单创口手术的基本动作，且创口直径仅为23mm左右，基本满足腹腔微创手术的操作要求。