心血管介入手术已经成为心血管疾病的重要治疗手段之一。传统介入手术中X射线产生的辐射严重影响医生的身体健康,且大多数介入手术机器人缺乏力反馈,无法保证介入手术的安全性。针对以上问题,本文对血管与导管建模、碰撞检测、力计算及导管空间配准等介入手术力触觉渲染关键技术进行了研究。具体内容如下:首先,基于质点弹簧和弹性杆方法分别建立了虚拟血管和导管模型。由于血管物理参数的设置对模型准确度十分重要,根据真实模型的杨氏模量计算虚拟血管的弹性系数。针对导管位置需要实时渲染的问题,基于数值积分方法更新导管节点的位置,并通过加入不可拉伸约束,提高了导管模型的稳定性。其次,分析了导管与血管的碰撞检测与接触受力的特点。采用了一种基于AABB层次包围盒树的快速碰撞检测算法,有效减少了碰撞检测时间。针对导管和血管壁的动态接触难点,建立了一种多点力计算模型,确保了力计算的准确性。然后,基于导管空间配准方法建立了虚拟现实环境和真实手术环境坐标系间准确的转换关系。首先对Omega.7和从UR5机械臂进行运动学分析,采用增量式位置控制获取主从空间映射关系,为导管空间配准提供了基础。然后提出一种基于测量力的导管配准方法,计算主从对应点,获取精准的转换矩阵。最后根据配准结果在主端虚拟图像上准确显示导管与血管模型的相对位置,实现了图像引导。最后,搭建了基于Omega.7力反馈设备和UR5机械臂的介入手术机器人系统。首先通过对比实验验证了基于测量力配准方法的有效性以及准确性,然后对导管进行了运动仿真,最后进行了人机交互力反馈实验。实验结果表明:介入手术机器人配准误差小,能够比较真实地完成整个介入手术过程,并提供实时的力触觉渲染,实现力反馈功能,具有一定的研究价值。