隨著對(duì)顯微外科手術(shù)需求的日益增加,手術(shù)顯微鏡已作為一種重要的手術(shù)設(shè)備廣泛應(yīng)用于眼科、耳鼻喉科、神經(jīng)外科、口腔科等各種顯微外科手術(shù)。手術(shù)顯微鏡機(jī)架的結(jié)構(gòu)也影響著醫(yī)生手術(shù)時(shí)操作的便捷性,靈活性。因此擁有緊湊的設(shè)計(jì),充裕的伸展范圍,便捷可靠的操作,滿足不同顯微外科手術(shù)布置方式的手術(shù)顯微鏡機(jī)架結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。國(guó)外Zeiss,Leica等公司的手術(shù)顯微鏡機(jī)架已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)高的水平。而目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的手術(shù)顯微鏡機(jī)架由于機(jī)架平衡臂平衡方式等限制,伸展范圍小,不能適用于各科顯微手術(shù)要求。本文同時(shí)根據(jù)手術(shù)顯微鏡機(jī)架的演變歷史和研究現(xiàn)狀,結(jié)合電磁制動(dòng)和機(jī)器人技術(shù),設(shè)計(jì)了一種六自由度電磁鎖緊重力平衡式手術(shù)顯微鏡機(jī)架。由于生產(chǎn)手術(shù)顯微鏡機(jī)架成本過(guò)高,我們需要對(duì)所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的機(jī)架關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核,保證手術(shù)顯微鏡機(jī)架的可靠與可行。并通過(guò)建立手術(shù)顯微鏡機(jī)架的三維模型,利用有限元分析軟件對(duì)有關(guān)結(jié)構(gòu)分析,以此來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。先提出了機(jī)架的總體設(shè)計(jì)方案,根據(jù)機(jī)架的設(shè)計(jì)指標(biāo),確定了重力平衡機(jī)架的整體構(gòu)型,采用在碼垛機(jī)器人上廣泛應(yīng)用的雙平行四邊形機(jī)構(gòu)和國(guó)外最新的重力平衡結(jié)構(gòu),使得整個(gè)手術(shù)顯微鏡能在醫(yī)生手術(shù)期間達(dá)到一種... 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 手術(shù)顯微鏡的演變歷程
        1.2.2 手術(shù)顯微鏡機(jī)架的重要意義
        1.2.3 國(guó)外手術(shù)顯微鏡機(jī)架的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國(guó)內(nèi)手術(shù)顯微鏡機(jī)架的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究意義
    1.4 手術(shù)顯微鏡機(jī)架的改進(jìn)趨勢(shì)
    1.5 本文主要工作
第2章 機(jī)架的總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 機(jī)架設(shè)計(jì)要求及性能指標(biāo)
    2.2 大機(jī)架構(gòu)型
    2.3 機(jī)架平衡方式的確定
    2.4 機(jī)架臀部設(shè)計(jì)
        2.4.1 機(jī)架臂部的設(shè)計(jì)要求
        2.4.2 雙平行四邊形機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
    2.5 本章小結(jié)
第3章 手術(shù)顯微鏡機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 概述
    3.2 鎖緊裝置設(shè)計(jì)
        3.2.1 鎖緊裝置工作原理
        3.2.2 電磁鎖緊參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)
    3.4 重力平衡設(shè)計(jì)
    3.5 底座設(shè)計(jì)
    3.6 手術(shù)顯微鏡機(jī)架整體三維模型
    3.7 本章小結(jié)
第4章 手術(shù)顯微鏡運(yùn)動(dòng)學(xué)及工作空間分析
    4.1 引言
    4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
        4.2.1 剛體位置及姿態(tài)的描述
        4.2.2 齊次變換矩陣和變換的表示
    4.3 機(jī)架的正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        4.3.1 正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的D-H法表示
        4.3.2 手術(shù)顯微鏡機(jī)架的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)
        4.3.3 機(jī)架的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        4.3.4 正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型仿真與驗(yàn)證
    4.4 機(jī)架的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    4.5 手術(shù)顯微鏡的工作空間
    4.6 蒙特卡洛法求解工作空間
        4.6.1 蒙特卡洛法含義
        4.6.2 基于蒙特卡洛法的機(jī)架工作空間求解
    4.7 本章小結(jié)
第5章 手術(shù)顯微鏡機(jī)架的有限元分析
    5.1 引言
    5.2 有限元分析概述
    5.3 靜力學(xué)分析基礎(chǔ)及ANSYS Workbench軟件簡(jiǎn)介
        5.3.1 靜力學(xué)理論基礎(chǔ)
        5.3.2 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介
    5.4 機(jī)架平衡臂的靜力學(xué)分析
        5.4.1 建立有限元模型
        5.4.2 材料特征及網(wǎng)格劃分
        5.4.3 工況位置及載荷分析
        5.4.4 分析求解
    5.5 大機(jī)架典型位姿整機(jī)分析
        5.5.1 簡(jiǎn)化模型并導(dǎo)入
        5.5.2 網(wǎng)格劃分
        5.5.3 接觸類型及載荷施加
        5.5.4 計(jì)算及結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 手術(shù)顯微鏡機(jī)架關(guān)鍵部件多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.1 引言
    6.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
    6.3 ANSYS Design Exploration工具
    6.4 手術(shù)顯微鏡平衡臂的多目標(biāo)優(yōu)化
        6.4.1 建立優(yōu)化模型
        6.4.2 優(yōu)化結(jié)果并分析
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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