可适应变形貌的机器人内窥镜

本文提出一种尺寸可适应变的机器人内窥镜设计，旨在提高结肠镜的效率与舒适性。本文提出的机器人内窥镜结合了扩张机构与外部驱动系统，可根据不同管道直径调整形状，从而提高推进时的稳定性与推进力。作为扩张机构中的执行器，柔性鼓膜在最大压力下可提供3.89牛顿的法向力和近10毫米的轴向变形，在可扩展端部尺寸上实现53%的扩张率。在原型机的运动学性能测试中，我们获得了改变管道摩擦系数与电机角速度后推进特性的关系。在人工肠组织实验中，原型机可产生2.83牛顿的推进力，平均最大线性速度为29.29厘米/秒，并能通过不同管径实现有效推进。结果表明，原型机能够实现形状适应以获取更好的推进能力。推进力与牵引力之间的关系、结构优化与微型化仍需进一步探索。