Para la cirugía de implantes dentales asistida por robots, es necesario alimentar el instrumento en una posición especificada para realizar la cirugía. Para mejorar la seguridad y eficiencia, en este documento se propone un marco de planificación preoperatoria que incluye un modelo de sustitución de parámetros finitos (FPSM) y un método automático de colocación de instrumentos. Este marco se implementa a través de una optimización de dos etapas. En la primera etapa, se utiliza un grupo de curvas cerradas en coordenadas polares para representar la cavidad oral. Al optimizar un número finito de parámetros para estas curvas, se simplifica la estructura oral para formar el FPSM. En la segunda etapa, el FPSM sirve como un estimador de seguridad rápido con el cual se determina automáticamente la posición/orientación objetivo del instrumento para el movimiento de alimentación a través de la optimización por enjambre de partículas (PSO). El objetivo de alimentación optimizado se puede utilizar para generar un dispositivo de fijación virtual (VF) para evitar operaciones no deseadas y reducir el riesgo de colisión. Este marco propuesto tiene las ventajas de ser seguro, rápido y preciso, superando la carga computacional y el rendimiento insuficiente en tiempo real de los modelos 3D complejos. El marco ha sido desarrollado y probado, verificando preliminarmente su viabilidad, eficiencia y efectividad.