多功能醫(yī)用護(hù)理床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化-solidworks-三維圖
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- 摘 要
多功能醫(yī)用護(hù)理床是一種針對(duì)危重病人和癱瘓病人的特殊需要而設(shè)計(jì)的，能隨意調(diào)節(jié)床的背部和腳部的角度。即使不能自理者，護(hù)理人員也可通過床邊的控制器進(jìn)行操作，減少照顧病、殘患者的勞動(dòng)強(qiáng)度。本文針對(duì)上述情況，提出了一種新型的多功能醫(yī)用護(hù)理床，采用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件soliderworks對(duì)其進(jìn)行建模和裝配，然后導(dǎo)出到CAD進(jìn)行修改。利用機(jī)械分析軟件ADAMS對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，研究了床板在各種運(yùn)動(dòng)狀況下的角加速度對(duì)患者舒適度的影響及線性推桿在各姿態(tài)下的受力狀況，并利用ADAMS提供的優(yōu)化功能對(duì)其分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)優(yōu)化；以角加速度最大值的最小化作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化，以線性推桿受力的最大值最小化作為動(dòng)力學(xué)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，得到滿足設(shè)計(jì)要求的機(jī)構(gòu)參數(shù)。采用力學(xué)理論分別對(duì)多功能醫(yī)用護(hù)理床的主要零件進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，保證了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的安全性及穩(wěn)定性。控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，通過單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，安裝傳感器來控制機(jī)構(gòu)所轉(zhuǎn)過的角度。利用單片機(jī)為主的控制系統(tǒng)，達(dá)到控制要求。
關(guān)鍵詞：多功能醫(yī)用護(hù)理床，干涉檢驗(yàn)，運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化，動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，控制系統(tǒng)
目錄
1 緒論 1
1.1 課題的目的及意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 1
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容 6
1.4 本章小結(jié) 6
2 護(hù)理床結(jié)構(gòu)的整體方案 7
2.1 護(hù)理要求 7
2.2 護(hù)理床的總體方案構(gòu)思 7
2.3 本章小結(jié) 9
3 護(hù)理床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3.1 引言 10
3.2 側(cè)翻機(jī)構(gòu) 10
3.3 抬背機(jī)構(gòu) 11
3.4 曲腿機(jī)構(gòu) 13
3.5護(hù)理床的三維建模 14
3.6 本章小結(jié) 16
4 護(hù)理床運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化 17
4.1 引言 17
4.2側(cè)翻機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 17
4.3抬背機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 23
4.4曲腿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 26
4.5本章小結(jié) 29
5 護(hù)理床動(dòng)力學(xué)優(yōu)化 30
5.1引言 30
5.2側(cè)翻機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 30
5.3抬背機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 32
5.4曲腿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 34
5.5本章小結(jié) 36
6 護(hù)理床的力學(xué)分析 37
6.1 引言 37
6.2 力學(xué)計(jì)算 37
6.3 本章小結(jié) 40
7 護(hù)理床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41
7.1 引言 41
7.2 直流電機(jī)控制原理 41
7.3 控制系統(tǒng)方案 41
7.4 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 43
7.5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 48
7.6 本章小結(jié) 52
8 結(jié)論 53
8.1 課題結(jié)論 53
8.2課題展望 53
參考文獻(xiàn) 54
致謝 56
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