伴随着国民对自身健康水平的关注不断上升,消化道疾病以其“高发病率”进入大众的视野,其中胆胰疾病的治疗难度相对较大。其中原因为胆胰介入手术需要多人、多器械协同配合,且操作难度大、学习周期长,这也是制约胆胰疾病治疗大范围普及的关键问题。胆胰介入机器人通过多器械协同控制,采用机器人技术有望解决上述难题,然而在胆胰介入手术过程中,医生对器械的“操控感”依赖性较强,能够直接影响诊疗效果。为了增强操作临场感,如何有效获取组织交互力以及交互力的反馈方式成为当前领域研究的热点和难点。本文针对软式内镜力感知介入装置、手术器械力感知介入装置和胆胰管力反馈介入方法展开了研究。首先对ERCP手术进行分析,确定了软式内镜介入平台的力感知需求。基于临床需求提出了设计目标和设计准则,针对软式内镜的输送、旋转和弯曲自由度设计了相应的操控机构,通过对内镜输送力、旋转力和操作力进行分析,确定了力感知方案和传感器选型,并且设计了相应的放大电路处理传感器信息。在胆胰管介入手术中,软式内镜作为介入载体,仅具备诊断的功能,具体治疗还需要依赖相应的手术器械。导丝作为ERCP手术的生命线,完成导丝介入是其中最重要的操作。针对导丝介入要求,设计了高频切开刀操作器和导丝输送机构,并分析了输送过程中的力的组成形式。将其分为近端接触力和远端输送力,通过设计力传感器,实现多维力的实时测量。在获取胆胰介入过程中各项介入力信息后,为实现介入力反馈,需要对力反馈设备、力信号采集与处理、基于力反馈的胆胰管手术机器人介入策略、基于力反馈的胆胰管手术器械介入策略进行研究。开展了软式内镜波轮操控力测量实验,并且验证拨轮输入力和末端关节作用力之间得关系,明确了力感知方案的可行性;搭建了导丝测力平台,测量导丝远端力感知方案的可行性,测量了力感知导丝的测量精度、重复性和最小分辨率。将介入策略融合到机器人平台中,搭建仿真实验环境验证了力反馈介入方法的有效性。综上所述,本文主要设计了软式内镜的力感知操控机构和手术器械力感知操控机构,围绕超选插管中的组织介入力,提出了力检测方案和力反馈介入策略。本文对小尺寸范围内腔道介入机器人及软式内镜操控机器人的力反馈介入方法,有一定的参考价值。