硬质支气管镜具有创伤小,操作简单和适应症广等优势,是临床上治疗呼吸疾病不可缺少的重要手段。然而,一个特殊的例子是,对于需要进行机械通氧的低血氧病人而言,支气管镜的结构单一性造成氧气大量往外流失,从而降低了氧气利用率。受折纸研究的启发,这项工作在传统支气管镜的镜体上添加了Waterbomb折纸结构,组合成可形变支气管镜,命名为Oribron。Waterbomb拥有独特的形变机制,当轴向长度出现轻微的减小时,径向长度将发生显著的改变。在模拟气管实验中,大直径构型下的Waterbomb表现出优秀的径向支撑能力,有效阻挡了气体的逸出。为了充分评估Oribron的适用性,在制造工艺方面,我们采用两层均不超过0.05 mm厚度的薄膜构造Waterbomb的骨架,通过激光技术完成高精度的折痕加工,极大简化了组装过程。我们还设计了由气球和纱布组成的仿人工肌肉气动执行器,使得Waterbomb在低气压（≤60 KPa）下便能实现快速折叠和展开。由于折纸方法具有通用性,我们相信,这项工作将会为折纸和医疗器械的融合发展提供一个新策略。以下为本工作的主要内容:（1）提出了一种新颖的Waterbomb折痕图。该折痕图在传统Waterbomb的基础上增加了密封结构,经过折叠可以实现轴向封闭。进一步地,将该结构和密封盖子组装后,能构成一种在径向上具有优秀支撑能力的可形变结构。（2）提出了一种适用于Waterbomb（m=3,n=8）的运动学模型。该模型由单自由度变量（折叠角）控制,可以有效且精确地分析Waterbomb的运动模式。（3）对Waterbomb进行了力学仿真和力学压缩实验。结果表明,折痕交点处属于应力集中区域,尤其是层与层的交界处。为了避免应力对结构的破坏,我们在对折痕交点处进行了打孔处理。此外,在力学压缩实验中,Waterbomb的轴向表现出了有趣的多稳态特性,径向则表现出了不同程度的顺应性。（4）设计了一种仿人工肌肉气动执行器。该执行器仅由气球和纱布组成,结构简单,成本低廉,且具备较高的气密性。将该执行器与Waterbomb相组合,并连接上气动控制系统,可以实现气压数据的实时测量和反馈,通过调节气压阀还能任意改变Waterbomb的几何形状。（5）设计了一个可以测试Waterbomb径向支撑能力的烟雾阻挡实验。首先利用3D打印技术加工气管模型,然后将Waterbomb放进模型内部,最后将烟雾收集装置与气管模型相连接。结果表明,径向膨胀下的Waterbomb可以有效地阻挡烟雾的流通,因此有望应用与支气管镜结合,从而提高氧气的利用率。尽管如此,本工作仍具有部分局限性,例如:（1）未能将Waterbomb实现小型化,应用场景受到了较多限制。（2）手动折叠过程中易产生较多误差,容易导致Waterbomb不符合严格的对称性。（3）气动执行器的气密性仍有待进一步提高,以便于用传感器更精准地测量输入的实时气压值。