本公开的实施例公开了脊柱置钉系统。该系统包括头戴式显示器、定位装置、置钉机械臂装置、传感器装置和主控单元；定位装置包括各个标记组件和参考架，各个标记组件用于放置在目标患者用户的各个预设身体位置，参考架用于放置在目标患者用户的体表和/或椎体上，参考架上固定有至少一个标记点，传感器装置包括放置于手术室的各个位置的各个视觉传感器；主控单元被配置成执行以下步骤：构建虚拟三维脊柱模型；构建真实三维脊柱模型；对虚拟三维脊柱模型进行定位配准处理；在头戴式显示器中显示三维脊柱模型；生成脊柱置钉路径；控制置钉机械臂装置根据脊柱置钉路径对目标患者用户的脊柱进行置钉操作。该实施方式提高了手术安全性和医生用户的体验。