胃肠道疾病是当前人类的高危疾病,目前胃镜和肠镜检查是胃肠道疾病的主要诊断途径,该方法采用的插管、吹气等手段可能会给患者带来极大的不适。随着机电一体化和生物医学工程的发展,医疗器械正在向更加科学、小型化和用户友好的方向发展,胶囊机器人也随着诞生。胶囊机器人可按照服用传统药物的方式被吞咽到体内,之后完成图像采集,辅助医生实现诊疗,但是这种胶囊机器人是依赖消化道自身的蠕动来遍历整个待检测区域的,整个过程是无法控制的。为了进一步提升胶囊机器人的应用便捷性,就必须在现有基础上添加安全可靠的主动式驱动模块。本文提出了一种嵌有腿式结构的胶囊机器人。相较于现有的商用胶囊机器人,这一款胶囊机器人能够实现主动式驱动,将前进功能、停滞直立功能和撑展功能融合在一起,通过简单的启停控制便可以实现三种功能状态之间的转换。具有主动式驱动模块的胶囊机器人能够极大提升医生的诊疗效率,进一步降低误诊率,另一方面,停滞直立功能的融合能够为胶囊机器人在未来的活检采样、定点施药以及其他在胃部器官内的诊疗操作提供稳定可靠的支撑。根据机器人的手术环境和当前胶囊机器人在主动式驱动上的难点对整个腿部装置提出了针对性的设计准则,进一步根据这些设计准则,完成了腿部装置的结构设计,通过对位置空间的分析细化了设计尺寸并进行样机加工和组装,由于电机尺寸的限制,该样机的最终尺寸为39 mm×13 mm。鉴于装置在运动期间与肠道内壁会产生交互碰撞,本文还对交互过程中的接触力进行了测试和分析,综合仿真和物理实验两种测试方式最终得到的最大接触力大小为1.45 N。基于该接触力大小优化腿部末端的设计,保证胶囊机器人在运行过程中不会对肠道内壁造成损伤。文中关于嵌有腿式装置的胶囊机器人的研究,提出了一套有效且可靠的结构设计方案,将有助于实现对胶囊机器人的主动式驱动,对微型肠道辅助诊疗机器人的发展有积极的促进作用。