进入二十一世纪以来,随着医疗机器人技术的发展,促进了传统外科手术的革新,其中机器人控制的导管/导丝导航系统在血管介入治疗领域备受青睐。血管介入手术机器人系统采用主从控制结构,医生在辐射屏蔽舱通过操作主端操作器来控制从端手术机器人实现导管/导丝在人体管脉系统中的推进、后撤和旋转,进而完成其在人体管脉系统中病灶的定位和治疗。本项目用磁流变液技术模拟再现手术导管在人体管脉系统中的受力情况,以操作导管作为主端操作媒介指引从端手术机器人完成导管/导丝递送,实现符合人体工学且可充分利用传统手术操作技巧的遥操作血管介入手术机器人系统,主要研究内容如下:（1）设计完成了基于触觉力反馈的血管介入手术机器人系统,利用操作导管与操作筒来实现对医师手术动作的精确捕捉。将基于磁流变液的主端触觉接口与轴向动作采集模块相结合,实现了一种基于操作导管的轴向触觉力反馈再现方法。利用霍尔传感器对磁场进行测量,设计了基于磁感应强度的力闭环控制,解决了铁磁材料的磁滞效应导致的触觉力反馈控制滞后问题。（2）设计完成了利用夹具与摩擦轮作为导管/导丝递送媒介的从端手术机器人,通过夹具、电机与三段式伸缩导管支撑单元的相互配合实现手术导管的轴向与径向递送,通过摩擦轮与电机的相互配合实现导丝的轴向递送,利用夹具中的微型力传感器实现对手术递送中导管的接触阻力测量。通过从端手术机器人的性能评估实验,证明了从端手术机器人在手术导管/导丝的精确递送方面具有良好的性能。（3）完成了血管介入手术机器人系统的主从控制设计,对主端操作器与从端手术机器人进行协同控制策略设计,实现主端操作器对导管/导丝递送的实时精确控制。提出一种主从触觉力反馈控制策略,通过对手术导管与血管壁的接触情况分析,依据接触力的大小区分刺穿风险等级,建立多档可被医师分辨与感知的触觉力来实现手术操作安全预警。通过人体模型介入手术实验,验证了基于磁流变液触觉反馈的血管介入机器人控制系统进行血管介入操作的可行性与有效性。