多孔板自动加样机的机构设计及运动控制研究

发布时间：2017-09-15 02:08

  本文关键词：多孔板自动加样机的机构设计及运动控制研究

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【摘要】：微生物标本加样是微生物鉴定及药敏分析过程中的一个环节。目前国外的全自动加样设备价格昂贵,国内的设备加样效率偏低。国内主要医疗机构中加样工作大多通过人工操作,不仅效率不高而且不能保证精度。而标本加样又是鉴定过程中一个重要环节,所以本文的研究显得十分必要。 针对目前国内设备普遍加样效率较低的现状,本文模仿人的手臂的加样动作,采用了一种两连杆机械臂的加样机构。根据本产品的设计使用要求,完成了机械臂和升降机构的设计；关键零部件的刚度和强度分析。在此基础上,对驱动器和传动系统进行了合理的选型。设计完成后,在Pro/E中完成了产品的三维建模,并依照设计图纸,加工制造了产品实物。 对机械臂进行了运动学和动力学的分析,通过求解运动学方程的正解和逆解,得到了机械臂末端位置和关节转角之间的关系。在动力学分析中,得到系统动力学方程；在ADAMS中建立机械臂的简化模型,进行动力学仿真,得到了一系列的运动参数,为机械臂的运动控制提供了参考依据。 最后,本文对机械臂的控制技术实现进行了分析,在程序中实现了多个电机的协同控制,满足了加样动作的要求,并且实现了对单个步进电机的速度控制。 本文完成了多孔板自动加样机机构的设计,并对机械臂的运动进行了初步分析,为产品开发的下一步工作奠定了基础,具有一定的应用和参考价值。
【关键词】：加样机 机械臂 结构设计 动力学分析
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题的来源和意义10
• 1.2 国内外自动加样机的发展现状趋势10-12
• 1.3 机械臂的发展现状和趋势12-14
• 1.4 本文的主要工作14-15
• 第二章 多孔板加样机结构设计15-33
• 2.1 多孔板加样机的设计需求15-16
• 2.2 整体方案确定16-21
• 2.2.1 加样机构方案确定16-18
• 2.2.2 驱动方式选择18-19
• 2.2.3 传动方式的选择19-20
• 2.2.4 整体结构设计20-21
• 2.3 结构的设计和选型21-29
• 2.3.1 机械臂的设计21-26
• 2.3.3 升降机构的设计26-27
• 2.3.4 驱动电机的选型27-29
• 2.4 关键部件的刚度分析29-31
• 2.4.1 机械臂的刚度校核29-30
• 2.4.2 升降轴的刚度校核30-31
• 2.5 多孔板加样机实物图31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第三章 机械臂的运动学分析33-42
• 3.1 引言33
• 3.2 机械臂的运动学分析33-41
• 3.2.1 机械臂运动学正解分析33-35
• 3.2.2 机械臂运动学逆解分析35-36
• 3.2.3 机械臂运动学逆问题求解36-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 机械臂动力学分析及ADAMS仿真42-55
• 4.1 引言42
• 4.2 机械臂的动力学方程42-47
• 4.3 ADAMS软件的概述及其原理47-48
• 4.4 建立系统模型48-49
• 4.5 仿真实例49-50
• 4.6 动力学仿真分析50-54
• 4.7 本章小结54-55
• 第五章 机械臂的控制技术55-63
• 5.1 引言55
• 5.2 电机速度曲线55-56
• 5.3 运动控制的实现56-62
• 5.3.1 电机的协同控制56-60
• 5.3.2 单个电机的控制60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 结论与展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周黎;杨世洪;高晓东;;步进电机控制系统建模及运行曲线仿真[J];电机与控制学报;2011年01期

2 洪在地;，

本文编号：853667