主从式遥操作微创手术机器人是国内外医疗领域的研究重点。微创手术可以为患者和医生带来诸多好处,如切口小、手术时间短、恢复时间快等。力反馈是当今微创手术机器人的研究重点。带力反馈的手术机器人可以给医生提供对病灶部位的“感觉”,而这种感觉通常是医生进行诊断和治疗的重要依据。本文结合当前力反馈手术研究现状提供了并联式力反馈主手的软硬件系统、力反馈控制系统设计以及对应的力反馈控制算法研究。首先提出了整个力反馈主手装置的构型、选型、调试与配置。基于QNX微内核实时操作系统,围绕力反馈主手进行了软硬件环境的搭建与驱动的安装。对驱动器、编码器、六维力-力矩传感器给出了详细的配置步骤。接着给出了 CAN总线通讯的详细编程。针对主手手术环境对实时性的要求,依据驱动器自带的CANopen协议和CAN卡的读写规则,设计了通讯程序并测试和确定了所使用的对象字典。对各个驱动器进行节点设计后利用函数中规定的功能码进行服务数据对象SDO和过程数据对象PDO的实际编程。提供了编程中的多线程和优先级的解决办法。最后给出了实验验证。硬件搭建完成后对控制系统进行了设计。对力反馈主手的系统结构和控制方案进行了阐述。设计了对应的主手和从手控制方案。并给出了力反馈实际的框图。针对主从手的控制器分别进行了设计。在主手控制器中针对位置控制设计了模型参考自适应控制MRAC和PID控制两种方案。根据从手机械臂的机械特性,以及环境对象,对从手端力的控制器进行了设计。在间接力控制中利用脊柱的的阻抗模型,获取力到位置和角度的转换间接实现力的跟踪。仿真结果表明,设计的主从控制器能够满足力和位置的控制,从而说明了设计的控制系统与算法能够实现力的反馈。