杨 龙，许德章，汪步云

(安徽工程大学 人工智能学院，安徽 芜湖 241000)

气管插管术是将一特制的气管内导管通过口腔或鼻腔，经声门置入气管或支气管内的方法，为呼吸道通畅、通气供氧、呼吸道吸引等提供最佳条件，是抢救呼吸功能障碍患者的重要措施。气管插管操作技术复杂，需要技艺精湛的医务人员才能胜任。针对新冠肺炎等高度传染病患者，在插管操作的过程中，医务人员面临着很高的职业暴露和传染的风险。利用机器人完成气管插管操作，对于降低医务人员的工作强度，避免感染风险，无疑具有非常重要的意义。早在2010年，Tighe等利用达芬奇机器人系统，完成了两例模拟人体气管插管手术，开创了机器人气管插管的先例；T.M.Hemmerling等研制出开普勒机器人(KIS)，利用模拟人和动物开展了可行性实验研究，并取得了初步成功；在国内，海军军医大学王新宇研制的遥操作气管插管机器人系统，以成年猪为实验对象完成了验证实验，但尚未开展人体实验。上述实验研究虽都取得一定的经验，但由于实验器械属于刚性连接，弯曲变形能力差，极易损伤上呼吸道，存在重大安全隐患。

蛇形机器人属于超冗余连续型串联机构，是仿生设计学和机器人技术相结合的产物，其不仅具有软体动物弯曲半径小、柔性高、动作灵活等特点；又因关节采用刚性部件，易维持自身结构，具有较高的鲁棒性；此外，将蛇形机器人的工作臂段与驱控部件完全分离，使其对非结构化环境具有较强的适应性，多用于非自由空间的作业任务。……