对比传统开放外科手术,微创外科手术具有诸多优点,因而逐渐成为患者的首选手术方式。然而微创外科手术过程中无法直接触及组织,致使手术医生缺乏准确的触觉感知和位置感知,严重影响了手术的效率和安全性。而且,微创手术夹钳的开发过程中,尚不清楚夹钳与生物软组织的交互作用机理,其已严重阻碍微创外科技术向智能化、信息化方向的发展。因此,本文展开了微创手术器械的触觉反馈及与软组织的交互作用研究。本文构建了夹钳执行端的应力模型和数学模型。从模拟腹腔镜手术的夹持动作和牵引动作出发,开展了夹钳夹持和牵引组织模拟试验,研究了猪肝脏组织夹持加载的力学响应特征,以及不同牵引力、牵引速度对组织牵引行为的影响规律。主要研究结果如下:构建了夹持过程中钳头横截面的应力分布模型,以及夹持和牵引过程中楔形齿横截面的应力分布模型。构建了微创手术夹钳执行端的力传递模型和夹角模型。运用MATLAB软件模拟了夹钳末端的数学模型,结果表明随着夹钳内轴轴向位移的增加,夹钳夹角逐渐减小,钳头集中力值先增大后减小。在夹持过程中,随着轴向载荷目标值增大,夹钳夹角值下降,夹钳钳头中部集中力值上升。在牵引过程中,随着预加载轴向力增大,未滑脱时的最大牵引力值和最大轴向位移均增大,完全滑脱时的牵引力值增大、轴向位移值减小;随着轴向运动速度的增加,粘滑的次数增多,粘滑速度和位移均增大,完全滑脱时的轴向位移值增大。