步入新世纪以来,人们的生活水平在飞速提高。与此同时,人群中患有高血压,高血脂的现象越来越普遍,心脑血管疾病的患者也在日益增长,严重威胁着人们的身体健康。有关数据统计,在中老年人群中,心脑血管疾病的致死率在各项疾病中常年排列第一,而且仍有不断增长的趋势。在当前的医学技术中,针对心脑血管疾病最有效的治疗方案是采取血管介入手术。然而目前在血管介入手术过程中仍然存在着很多问题需要解决。首先,介入手术的送丝过程耗时较长。一场介入手术往往需要好几个小时才能完成,且整个手术过程中均需要医生精神高度集中来进行精细操作,这无疑会对医生的体力造成极大耗费。此外,医生在手动操作导丝进行推送时,效率较低,想要把导丝送至目标病灶位置往往需要经过多次的操作尝试才能完成。最后,为了获取到患者的血管轮廓信息,手术室内需要利用X射线多次进行照射,为了避免X射线对医生造成辐射伤害,医生在整个手术过程中均需要穿戴厚重的铅服,进一步加重了医生的手术负担。心脑血管介入手术机器人系统的出现无疑很好的解决了该问题,通过对介入手术机器人的操作,手术医生可以不再进入到手术室内,避免了 X射线的辐射伤害。此外,介入手术机器人的高精度操作可以有效的提高手术效率,降低医生的操作负担。本文主要针对血管介入手术机器人系统的交互控制这一问题进行研究。首先,本文对传统的心脑血管介入手术过程进行介绍,在整个复杂的手术过程中提炼出两个关键性操作:对导丝的推送与旋捻。随后,对患者的DSA造影序列进行分析。通过Hessian矩阵与变尺度参数的高斯滤波器结合的方法来对每一帧下的血管造影图像进行加强;通过Frangi滤波器来对血管图像进行进一步分割;通过图像融合的方法获取当前时刻下血管的整体轮廓图。为后续求理想送丝路径、血管介入自主操作模式与主从控制模式做准备。其次,针对在送丝过程中血管无堵塞、复杂分支等简单场景,提出了一种基于贪婪准则的从端自主送丝算法。利用图像骨架提取算法在血管轮廓图像中提取出一条理想的送丝路径,把如何将导丝推送至病灶位置这一总问题转化为一系列的如何将当前时刻下导丝旋转至最接近理想送丝路径子问题。利用拉格朗日乘子法不断对当前子问题进行局部最优求解,把所有获得的局部最优解求和以获取原问题的整体最优解。最后在MATLAB中进行仿真模拟实验,将实际的送丝路径与理想送丝路径进行对比,验证该方法的有效性。再次,针对血管分叉过多、血管堵塞等复杂手术场景,从端自主送丝算法难以完成自主送丝任务时,提出一种基于遥操作双边控制的主从送丝算法。通过对传统的遥操作双边PD控制算法进行分析,针对该方法在从端自由运动状态与非自由运动状态控制器参数要求互为冲突这一问题,设计一全新的控制方案,使其根据从端环境的变化来自主切换相应的控制模式。对该方法进行稳定性与透明性分析后,在MATLAB的Simulink环境中进行了仿真实验。最后,搭建了血管介入送丝机器人装置实验平台。通过操作手控器来实现对从端的精准控制,将导丝推送至预先设定的目标位置,验证了本文提出方法的有效性。