基于磁流变液触觉接口的机器人辅助血管内导管介入被动触觉交互研究

主从式血管介入手术机器人虽能减少医生辐射暴露，但会使医生失去触觉感知、降低临场感。研究人员开发带触觉反馈的主机器人，采用基于磁流变液的触觉接口及闭环控制策略，从机用双线性导轨精准输送器械，实验验证其适用性。

　　

主从式血管介入手术机器人可减少医生在手术过程中受到的辐射暴露。然而，主从结构使医生远离患者，导致医生在操作机器人时失去触觉感知，手术临场感降低。为解决这一问题，研究开发了一种具有触觉反馈的主机器人。医生可在不改变传统手术操作姿势的情况下操作主机器人，基于磁流变液（MRF）的触觉接口向医生产生被动触觉反馈。通过磁场仿真分析优化触觉接口参数，该触觉接口采用基于磁场 - 电阻预测模型的闭环控制策略，利用设备内部的磁场信息完成触觉力闭环控制。从机器人利用双线性导轨实现导管 / 导丝的精准输送。实验验证，所开发的主机器人满足医生在血管介入手术中对触觉反馈的需求，具有良好的适用性。