在复杂的微创手术中，连续机器人必须在特定的解剖环境中保持高灵巧度，这要求对其几何设计参数进行精细选择。本文提出一种同时考虑灵巧度和解剖约束的设计优化方法。我们定义了可达体积灵巧固体角（Reachable Volumetric Dexterous Solid Angle，RVDSA）作为目标函数，RVDSA 量化了机器人末端执行器能够从不同方向、沿无碰撞路径到达目标体积中各点的能力，形式化为 $$\text{RVDSA}=\int_{V}\Omega(p)\,dp$$，其中 $\Omega(p)$ 为点 $p$ 的可达固体角。为高效计算该指标，我们构建了基于采样的运动规划器，能够在给定机器人结构下快速评估每个姿态的碰撞自由性并累计固体角。随后，采用渐近最优的模拟退火算法在设计空间中搜索，使 RVDSA 达到最大化。我们将该框架应用于双臂灵巧套管机器人，用于结肠内癌性息肉的切除。实验表明，与仅以三维体素覆盖率为目标的传统优化相比，本文方法在平均 RVDSA 上提升了约 78%。
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