本课题来源于国家高新技术研究发展计划(863计划),项目名称为高端心脑血管实时介入辅助机器人系统。当今社会,随着人们生活水平的不断提高,心脑血管疾病逐渐成为严重威胁人类健康的一种主要疾病。在心脑血管疾病治疗中,血管介入手术越来越多地被患者和临床医生接受,因为它与传统治疗方法相比可以减少患者的疼痛并且恢复更快,不过这需要精度更高、使用起来更便利、对患者和医生伤害更小的医疗设备。在手术过程中,导丝的运行不可避免的会遇到各种各样的阻力,进而影响临床医生操作的准确性,增加手术困难,可能会降低手术的成功率和效率。因此,必须认识到,找出一种新方法并设计一种新型装置来减少血管介入手术中导丝插入时受到的阻力是非常有意义的。为了解决这个问题,本文提出了一种驱动导丝微振动的新方法以减少手术过程中导丝受到的插入阻力,在研究压电片和压电陶瓷振动特性后设计出一种新型的装置加以实现。论文首先描述了课题的背景,介绍了血管介入手术相比于传统开放手术的优点,以及国内外对主从介入手术机器人系统的研究现状,阐述了在介入手术机器人系统中研究减小导丝插入过程中受到阻力的方法的重要性,和目前介入手术机器人系统对这方面研究的不足,说明了本课题的目的和意义。然后为了解决这个问题,本文提出了在导丝上辅加微振动的方法,从机理上分析通过辅加微振动能够影响血液的那些特性,达到在介入手术机器人系统中减小导丝插入过程中受到的插入阻力(主要为粘滞力)的效果。其次研究不同振动源的振动特性,包括输入信号、夹持位置等因素的影响,为该系统选择合适的起振源(压电片和压电陶瓷),并在此基础上设计起振源的夹持装置以保证能够在导丝的插入过程中辅加微振动。然后设计搭建模拟血管介入手术导丝插入过程的测力系统,通过设计实验对比验证辅加微振动是否能够有效减小导丝插入过程中所受到的插入阻力。接着通过改变实验条件进行大量实验,来探究输入信号频率、液体介质黏度、管径等因素对于导丝插入过程中所受到的导丝插入阻力造成的影响,并用统计学方法推导出相关公式。最后本文对该方法进行总结与展望,评价该方法的优点与不足,对该方法今后在血管介入手术机器人系统中的应用前景做出展望。