一种基于光学跟踪闭环控制脑外科机器人系统，是进行接收医学影像信息、测定并确定病灶位置、辅助进行手术规划、进行手术导引的脑外科机器人；由计算机、五自由度机器人、光学跟踪设备和被动标识器构成一个闭环的机器人位姿测量与实时反馈控制系统，被动标识器安装在五自由度机器人末端；五自由度机器人包括机械臂和机械臂控制器；辅助手术规划与导引软件包括数字影像输入与预处理模块、病灶提取与三维重构模块、手术规划模块、以及手术实施模块；其优点是：提高机器人系统的轨迹跟踪和定位精度，解决限制外科手术机器人推广使用的绝对精度问题，降低机器人设计和制造成本；简化注册标定过程，减轻医生工作量和出错概率，减轻病人的痛苦。