本发明提供了一种穿刺手术规划系统，包括：影像处理模块接收连续的影像序列图像；配准模块根据各个显影点在机器人空间初始位姿下的坐标点集计算得到机器人空间到手术空间的坐标变换关系；第一自校验模块根据未参与配准的显影点在机器人空间位置坐标与其在机器人空间初始位姿下的坐标之间的差异对坐标变换关系进行校验；有效空间约束模块用于穿刺针路径规划的约束条件；标记模块根据约束条件在图像空间中标记病灶点和入针点，并规划穿刺路径；第二自校验模块根据实际进针路径与规划穿刺路径之间的偏差对规划穿刺路径进行校验。本发明对其空间位置配准过程的系统误差和因患者呼吸或位移等造成的路径偏差，有可靠的和可量化的自校验能力。