心脏介入手术过程复杂，操作难度高，手术状况获取需查看医学影像，医生会受到辐射影响。为了降低医疗器械操作培训成本与风险，本项目基于汇禾医疗K-Clip™器械设计了一套专用的手术模拟系统，以满足心脏瓣膜手术的示教与培训需求。

该系统中，在模拟DSA、TEE图像的引导下，使用者通过控制模拟器配套的硬件手柄，对在虚拟环境中的数字器械模型各自由度进行控制，模拟手术操作，同时可通过连续体机器人姿态直观观察鞘管的状态。

设计模拟器配套的操作手柄。其操作模式与汇禾公司K-Clip^TM经导管三尖瓣成形系统保持相对一致，手柄应能够感知各自由度运动，将指令传递给软件模拟器。

开发手术模拟器软件与图像界面。手术模拟器能够接收配套手柄输入的指令，在软件中完成手术过程中主要环节，并提供反馈。运行过程在用户界面实时显示模拟手术过程的X光、超声影像，并允许医生调整操作模拟仪器的运动，切换不同视角。

因此设计连续体机器人与手术模拟器进行协同仿真，以展示器械复杂实时形态。

完成虚拟手术环境的搭建与配套外部手柄、联合仿真连续体机器人的开发与初步功能实现。实现了手柄内部硬件各个传感信号进行采集，并将信号发送给虚拟手术环境；在手术环境部分，使用手柄传递的信号控制虚拟手术环境中手术器械各自由度运动，实现了器械与手术环境的交互设计；在显像界面部分，基于CT数据生成人体X光图像，基于心脏模型生成心脏超声图像，与手术环境中的器械模型叠加，实现了实时术中影像显示；在联合仿真部分，将术中鞘管运动的姿态信息发送给绳驱动连续体机器人，控制连续体机器人的运动，展现手术器械中的大小鞘管弯曲姿态。