心血管疾病是死亡率和发病率较高的疾病之一,心血管系统的血管栓塞是心血管疾病最重要的临床表现特征。心血管介入手术是当前心血管疾病的有效的治疗方法。在心血管介入手术中,医护人员要面临X射线辐射的危害,然而即便穿上X射线防护服也不能完全避免X射线辐射,而且笨重的X射线防护服易使手术医生疲劳,从而使得操作抖动现象更加频繁,影响手术效果与手术安全。心血管介入手术机器人是减少X射线辐射的途径。目前,现有的心血管介入手术机器人的研究集中于介入治疗的导丝及球囊导管的推送,机器人可以完成血管介入手术的主要手术治疗操作,指引导丝和导管仍然需要医生徒手推送操作,在此过程中虽然穿上X射线防护服也会受到X射线辐射。随着医疗水平的进步及手术机器人的发展,心血管介入机器人的设计希望尽可能多地覆盖介入手术过程,避免手术医生受到X射线的辐射伤害。本研究设计了一款主从控制交替渐进式心血管介入手术机器人,不仅可以实现对治疗导丝与球囊导管的协同推送,而且还可以完成指引导丝和导管的协同推送,弥补了现有的血管介入手术机器人指引导丝和导管协同推送功能的缺失。这样,血管介入手术机器人的手术操作功能覆盖了手术的更多操作过程,避免了手术医生在进行指引导丝和造影导管的推送过程中受到X射线的伤害。导丝导管采用交替渐进方式推送,通过同步带传动结合柔性夹持的电动夹手模仿医生的双手进行夹送导丝导管,对比单一推送导丝和导管方式,该推送模式使导丝在推送过程中始终获得导管的支撑而不至于产生弯曲,导丝导管的运动模式也更符合常规手术操作的推送方式。设计了心血管介入手术机器人系统主从架构,并对运动结构进行了机械建模,通过3D打印得到各个部件并组装成机器人从手机构。设计了人机交互界面,以接收主手位置信息并将运动控制信号发送到从手端执行机构。从手端推送以树莓派3B+为控制中心,控制各个模块的机构运动,主从端利用TCP/IP进行通讯。在主从控制中加入可变限幅滤波算法过滤主手位移信号,解决了主从操作的抖动问题,保证了操作的安全性。为了验证心血管介入机器人的功能,本研究进行了导丝推送的主从控制模型试验。通过对模型试验各个过程的X射线图像及力反馈数据分析了导丝推送的整个过程,对整个系统进行了评估。试验结果表明介入手术机器人可以很好地完成主从控制介入导丝的操作,为心血管介入手术机器人的发展与研究奠定了基础。