在对新冠病人救治过程中注射抗体和气管插管手术是目前主要治疗方式,具有直接、针对性强和效果显著等特点。气管插管手术主要受两方面的影响,一是,完全依赖医生的经验;二是,气管插管手术中需要穿戴防护设备,两者都加大了气管插管难度。机器人辅助医生完成气管插管手术,能够减少新冠肺炎的传播,提高插管精准性和安全性。本文以机器人气管插管为应用场景,以口腔打开操作为研究对象,研究在外力牵引下打开口腔的技法和装置。研究内容包括下颌运动机理研究;下颌打开辅助装置;下颌特征识别和下颌牵引策略,主要工作和研究内容如下。（1）下颌运动机理研究。依据下颌结构、相关肌肉组织和运动轨迹,建立下颌受力模型,阐明下颌运动机理。根据下颌运动规律,运用杠杆原理,颏隆凸作为牵引力施加的最佳部位,为下颌吸附手设计提供依据。（2）下颌打开辅助装置研究。依据牵引力施加部位和颏隆凸结构,采用吸附方式作用牵引下颌颏隆凸。为了保证吸附的可靠性,设计了一个拟合颏隆凸形状的多吸盘吸附手。选用十字梁式感知单元的力传感器,感知下颌吸附力。利用弹簧作为缓冲零件,用于缓冲吸附手与颏隆凸接触瞬间的冲击力。开发出一款带有吸附、缓冲、力感知的下颌吸附手。（3）力传感器设计。鉴于十字梁式传感器Z轴灵敏度低的问题,依据十字梁式弹性体Z轴应变模型,采用添加工艺孔方法,优化弹性体结构,调整其刚度。运用有限元软件,分析了弹性体应力和应变,验证了弹性体结构的合理性和功能的可行性,并制作出了传感器样品,完成标定实验。（4）下颌特征识别研究。针对识别部位,运用头部实体模型构建插管操作实验环境,根据人体肤色和外界环境的差异,在图形中分离出插管区域。依据人脸和嘴巴特征,运用ASM模型提取嘴巴特征点,定位颏隆凸中心特征点,进一步确定插管区域中的颏隆凸特征。（5）下颌运动牵引研究。为了满足吸附手牢靠吸附颏隆凸的要求,开发了吸附力可控的真空吸附装置,建立了感知单元与下颌牵引力间的转换关系。最后,针对吸附位置误差和下颌结构差异性,从理论上分析了误差的影响,提出通过调节吸附手末端运动消除误差的方案。研究工作的亮点体现在集吸附、缓冲、力感知于一体下颌吸附手的创新设计,构建了机器人参与的插管操作实验,利用视觉识别吸附位置,引导吸附手打开口腔的操作技法。