柔性医疗器械具有主动弯曲的结构,能够主动控制指向,以实现绕过障碍物,在解剖环境中实现灵巧定位。尽管柔性医疗器械在医疗领域使用率高,但其操作大部分是由医生采用双手控制,其操作复杂程度高、精度较低,且手术过程中会产生辐射的危害。本文针对消化系统疾病诊断治疗使用的柔性医疗器械,研发了辅助介入系统,其可以很好提升柔性医疗器械的操包含柔性镜体和活检器械的输送和操作;研究了消化内镜扭转运动状态,对消化内镜进行了精确的建模;并开展了实验验证工作。具体内容如下:根据活检器械功能需求,提出了活检器械输送器的设计目标。基于设计要求及设计准则的分析,详细的设计了活检器械输送器的机械结构。包括其快速拆装结构设计、钳子头开合驱动方式、前进与后退驱动方式与活检器械导向管对接设计;绘制了输送器的三维实体模型,并对其中主要受力部件进行了有限元仿真校核。针对内镜操控机器人的双轮输送器存在输送力不足等缺陷,设计了新型的四轮输送器机构,绘制四轮输送器三维模型,对输送器的功能进行了丰富,包括粘液刮除、扭矩传感和夹紧开关等功能,通过实验测试其输送力满足输送要求。提出了一种基于Cossera梁理论的柔性镜体数学模型。建立了柔性镜体旋转状态下的模型,通过给定边界值条件来确定柔性镜体的运动状态,将得到的15个一阶常微分方程与边界值条件转化为边值问题。开展活检器械输送器的输送速度以及输送精度的实验,明确了其输送速度及输送精度的可行性;搭建了柔性镜体的弯曲刚度、扭转刚度测试平台及扭转角度传递特性实验平台,确定了 Cosserat梁理论中所需要的柔性镜体的弯曲刚度、扭转刚度、弹性模量和泊松比的数值及柔性镜体两端扭转角度的对应状态。本论文的研究工作是对内镜操控机器人输送技术的深入研究,对相关柔性消化器械精确输送具有重要意义。