摘要：为提高血管介入手术的成功率和安全性，研制一种用于控制自主导管的由多个形状记忆合金（Shape memory alloy，SMA）驱动器驱动的多节蛇形结构导向机器人。针对SMA驱动的导向机器人结构和原理，提出偏置弹簧尺寸参数的估算方法，使用大挠度理论对导向机器人进行运动学分析，通过积分变换推导出SMA驱动器在已知导向机器人弯曲角度和方向下的输出力和位移，给出精确的导向机器人前端中心位置坐标。在此基础上，进一步推导SMA驱动器的尺寸参数设计计算公式，提出一套系统的导向机器人设计理论方法。利用提出设计方法研制导管导向机器人样机，并在血管模型中成功地进行模拟介入手术试验。研究成果为导向机器人的设计和分析提供了数学模型，完善了导管导向机器人的设计方法和理论。

关键词：形状记忆合金 大挠度理论 自主导管 微创介入手术 

单位：哈尔滨工业大学现代生产技术中心 哈尔滨150001 哈尔滨医科大学第一临床医学院 哈尔滨150001