随着机器人技术的发展,机器人辅助微创手术因其良好的临床治疗效果被广大的医生和患者所接受。相较于传统的外科手术,微创手术具有操作灵活、控制精准和手术后遗症少等优势。虽然通过机器人进行微创手术能够有效提高手术的效率和成功率,但仍存在一个关键性问题亟待解决:手术过程中的力缺失导致操作者无法直接感知操作力的大小,这就增加了医生手术时的操作难度,而且长时间的力缺失会导致操作者疲劳,影响手术安全性。另外,随着传感器和力反馈技术的发展,将力感知与力反馈功能引入到微创手术机器人系统中,对提高手术过程中的安全性和治疗效果具有重要意义,同时这也是推动微创手术快速发展的关键点。针对微创手术过程中的力缺失问题,本文基于手术机器人的工作原理,设计和搭建了主从力反馈操作平台,能够将多维力信息通过直接力反馈、视觉和听觉等方式传递给操作者,增加了操作者的力觉临场感。通过实验测试表明,该手术机器人从手能够准确跟随主手进行运动,并且引入力反馈功能后,能够帮助操作者在满足操作条件情况下减少操作力达50%,提高了手术操作过程中的安全性。本文的主要研究内容包括以下几点:（1）针对微创手术机器人的设计要求,设计了能够在夹钳末端集成力传感器的微创手术机器人从手,并制造出样机。该样机由远程运动中心和柔性操作臂组成,共具有六个自由度,保证从手机器人能够在病灶区域灵活运动。分析了主手装置的输入和输出自由度,基于医用镊子模型设计了一种新的力反馈夹持器,并对夹持器的功能进行了验证。（2）基于主从控制原理设计了微创手术机器人控制算法及系统,通过人机交互界面,实现主从精准力反馈控制和模型仿真。根据D-H理论对主手和从手进行正、逆运动学分析,对其运动学方程及工作空间进行研究。研究基于干扰误差补偿的主从力反馈模型,设计主从遥操作控制和力感知与反馈方法,实现主从控制中的力觉反馈,提高操作安全性。（3）实现硬件系统与控制系统的连接,搭建微创手术机器人主从力反馈操作平台,在实际操作过程中对其进行测试。对从手各个关节的运动性能进行测试,验证了从手设计的有效性及运动学模型的正确性。通过不同条件下的实验对人体的力感知能力进行标定,实验结果表明人手能够感知反馈力的大小和方向,为后续实验提供理论基础。对所设计的手术机器人系统开展主从力反馈控制实验,验证了该手术机器人系统的有效性和适用性。本文所设计的手术机器人系统能够帮助操作者安全手术,为解决手术过程中的力缺失问题提供了一种可行的方案。