扩张-伸缩式机器人在肠道中的运动效率研究

摘要

具备自主运动能力的肠道机器人内窥镜是肠道疾病诊疗设备的发展方向,文中研究一种扩张-伸缩式机器人内窥镜在肠道中的运动效率并提出提高运动效率的方法.计算了扩张-伸缩式机器人的运动效率,研究了驻留失效导致的步距损失,同时提出肠道压缩和拉伸模型分析肠道变形导致步距损失出现的原因.离体实验结果表明,设计的扩张-伸缩式机器人在离体肠道中的运动效率在34.2％～63.7％,实际运行速度在0.62～1.29 mm/s,机器人在肠道中的运动效率随着运动步态之间的时间间隔的增加而提高.通过研究发现,增强机器人扩张机构在肠道内的驻留能力是提高运动效率的关键,同时也提出提高运动效率的方法.文中的模型能对胃肠道机器人的设计提供参考.