多功能腰椎间盘康复治疗装置的研制

发布时间：2017-11-12 10:37

  本文关键词：多功能腰椎间盘康复治疗装置的研制

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【摘要】：腰椎间盘突出症作为最常见的脊柱外科疾病,严重的困扰着患者的日常工作和生活。研究发现,绝大多数患者在患病初期经过非手术疗法可以达到有效的治疗效果。本文基于牵引手法治疗该疾病的机理,设计了一种新型腰椎间盘康复机构,将医者从体力劳动中解放出来。相比市面上成熟的医疗设备,该装置具有功能齐全、结构紧凑、成本低、易于控制、适于家庭使用以及实现患者独立治疗的特点。本文在顺应问题提出、分析及解决的思路基础上,进行了以下几个方面的研究:(1)对腰突症的发病机理及治疗方法进行研究,简要介绍了目前国内外腰突症的治疗现状及现有医疗设备。(2)提出了采用并联机构和空间闭链机构实现下身板传动的方案。通过对比两者的优缺点,最终确定了上身板采用滚轴丝杠传动、下身板采用空间闭链机构进行传动的设计方案。根据总体设计需求完成了设计任务书。(3)基于机械设计理论完成了对滚轴丝杠传动机构及电机的设计计算,选取了滚轴丝杠及电机型号,并对相关零部件进行校核;采用D-H坐标系法对空间闭链机构进行分析,基于MATLAB和ADAMS对机构进行静力学、运动学和动力学分析,得到各杆件的速度、加速度曲线图以及各构件铰链处的受力分析图。证明了该传动方案可以实现预期的工作方式,且运动平稳、工作效率高。(4)根据装置的使用条件,基于ANSYS对机架进行静力学分析和有预应力的模态分析,获得机架的应力应变云图及各阶振型。采用模态叠加法对机架进行谐响应分析,求得机架在不同频率的简谐力作用下的位移与频率曲线,得到机架在装置运行时不会发生共振的结果。(5)提出了以51单片机为核心的控制系统,该控制系统旨在让患者实现自主的康复治疗,并对硬件及软件设计部分进行初步探究。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH789

【共引文献】

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1 赵滨;腰椎间盘突出症康复治疗装置的研制[D];哈尔滨工业大学;2012年

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本文编号：1175588