在机器人辅助心脏手术中，心跳会影响外科医生准确捕获手术目标点。为了实时测量心跳位移，消除手术器械和心脏表面手术部位之间的相对运动，本文提出一种应用触须传感器测量心脏跳动的方法。研究了触须传感器的工作原理，并运用ANSYS/LS-DYNA进行有限元仿真。设计了连接触须传感器的6自由度机械臂，对机械臂进行运动学分析。基于虚拟样机技术进行了传感器的轨迹研究。主要内容包括：1.设计了一种灵敏的柔性接触式传感器，测量过程中，传感器的尖端与心脏表面保持接触。根据经典材料力学建立其力学模型，对触须传感器的测量心跳位移的原理进行了分析，并推导出相应的理论公式。2.运用ANSYS/LS-DYNA建立了触须传感器和心脏有限元模型，进行心跳位移测量仿真，读取相关仿真数据。同时利用计算公式进行理论计算，对仿真数据和理论计算结果进行对比分析，验证了所提出方法的有效性。3.对触须传感器进行术前和术中路径规划。基于任务设计了连接传感器的6自由度机械手臂，建立了该机械臂的运动坐标体系，进行运动学分析，得到触须传感器尖端（接触点）在机器人辅助系统基坐标系下的坐标方程。4.运用ADAMS建立了连接触须传感器的机械臂虚拟样机，对触须传感器的尖端进行手术路径规划仿真研究。在触须传感器的尖端加载驱动，实现了其在虚拟环境中按照设定的路径进行动作，逆解得6自由度机械臂各个关节变量随时间变化的曲线。