对主从遥操作手术机器人而言,主从轨迹跟踪的准确性、稳定性及力反馈的逼真度是三个最重要的性能指标。本文提出了一种基于PID与鲁棒自适应相结合的遥操作控制算法,能够将手术器械与组织的交互力完全反馈给医生,并实现稳定准确的主从轨迹跟踪控制。由于本文设计的遥操作手术系统中的主从机械臂异构,为了使医生在手术操作过程中具有较好的直观性,本文在笛卡尔空间对主从手术机械臂进行位置控制。在主端将主机械臂的末端位移通过网络传递到从端作为从端手术机械臂的轨迹命令信号,在从端进行机械臂的逆运动学求解,得到关节位移的命令信号,在PID与鲁棒自适应相结合的控制器作用下,实现稳定准确的主从轨迹跟踪。为了使医生能够逼真地感受到手术器械与组织的交互力,在从端采用6维力传感器测量手术器械与组织的交互力,并传递到主端,通过触觉机械臂作用在医生手上。针对机械臂的解析解存在多解的情况,本文提出三种选取逆解的方法,并选择性能最优的一种方法应用到实际中。针对利用拉格朗日原理推导出的动力学方程存在可读性低的问题,本文提出一种实用的化简算法以用于对动力学模型解析表达式的化简,实验验证该化简算法能有效的提高动力学模型的可读性和减少70%的存储空间。通过对雅克比矩阵进行深入分析,得到从端机械臂的雅克比矩阵奇异条件表达式,并将其应用于本文设计的遥操作手术系统。为了克服从端动力学模型参数的不确定性问题,提高主从轨迹跟踪的稳定性和准确性,本文提出一种将PID与鲁棒自适应相结合的遥操作手术机器人控制算法,并成功应用于遥操作手术机器人系统中,在时变时延的情况下,实现了模拟远程手术操作。实验结果表明在无时延、有固定时延、和时变时延时,从端手术机器人均能够稳定准确地跟随主端触觉机械臂的轨迹,同时操作者能够逼真的感受到手术器械与组织的交互力。