多功能醫用護理床的結構設計及優化-solidworks-三維圖
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- 摘 要
多功能醫用護理床是一種針對危重病人和癱瘓病人的特殊需要而設計的，能隨意調節床的背部和腳部的角度。即使不能自理者，護理人員也可通過床邊的控制器進行操作，減少照顧病、殘患者的勞動強度。本文針對上述情況，提出了一種新型的多功能醫用護理床，采用三維數字化設計軟件soliderworks對其進行建模和裝配，然后導出到CAD進行修改。利用機械分析軟件ADAMS對其進行運動學及動力學分析，研究了床板在各種運動狀況下的角加速度對患者舒適度的影響及線性推桿在各姿態下的受力狀況，并利用ADAMS提供的優化功能對其分別進行了運動學和動力學優化；以角加速度最大值的最小化作為優化目標函數進行運動學優化，以線性推桿受力的最大值最小化作為動力學優化目標函數，得到滿足設計要求的機構參數。采用力學理論分別對多功能醫用護理床的主要零件進行力學計算，保證了機構運動的安全性及穩定性。控制系統采用單片機控制，通過單片機控制，實現各個機構的運動，安裝傳感器來控制機構所轉過的角度。利用單片機為主的控制系統，達到控制要求。
關鍵詞：多功能醫用護理床，干涉檢驗，運動學優化，動力學優化，控制系統
目錄
1 緒論 1
1.1 課題的目的及意義 1
1.2 國內外研究狀況及發展趨勢 1
1.3 本文主要研究內容 6
1.4 本章小結 6
2 護理床結構的整體方案 7
2.1 護理要求 7
2.2 護理床的總體方案構思 7
2.3 本章小結 9
3 護理床的結構設計 10
3.1 引言 10
3.2 側翻機構 10
3.3 抬背機構 11
3.4 曲腿機構 13
3.5護理床的三維建模 14
3.6 本章小結 16
4 護理床運動學優化 17
4.1 引言 17
4.2側翻機構的運動學分析 17
4.3抬背機構的運動學分析 23
4.4曲腿機構的運動學分析 26
4.5本章小結 29
5 護理床動力學優化 30
5.1引言 30
5.2側翻機構動力學分析 30
5.3抬背機構動力學分析 32
5.4曲腿機構動力學分析 34
5.5本章小結 36
6 護理床的力學分析 37
6.1 引言 37
6.2 力學計算 37
6.3 本章小結 40
7 護理床控制系統設計 41
7.1 引言 41
7.2 直流電機控制原理 41
7.3 控制系統方案 41
7.4 控制系統的硬件設計 43
7.5 控制系統的軟件設計 48
7.6 本章小結 52
8 結論 53
8.1 課題結論 53
8.2課題展望 53
參考文獻 54
致謝 56
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