多功能腰椎間盤康復治療裝置的研制.pdf

1、腰椎間盤突出癥作為最常見的脊柱外科疾病，嚴重的困擾著患者的日常工作和生活。研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)患者在患病初期經(jīng)過非手術(shù)療法可以達到有效的治療效果。本文基于牽引手法治療該疾病的機理，設(shè)計了一種新型腰椎間盤康復機構(gòu)，將醫(yī)者從體力勞動中解放出來。相比市面上成熟的醫(yī)療設(shè)備，該裝置具有功能齊全、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、易于控制、適于家庭使用以及實現(xiàn)患者獨立治療的特點。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對腰突癥的發(fā)病機理及治療方法進行研究，簡要介紹了目前國

2、內(nèi)外腰突癥的治療現(xiàn)狀及現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備。⑵提出了采用并聯(lián)機構(gòu)和空間閉鏈機構(gòu)實現(xiàn)下身板傳動的方案。通過對比兩者的優(yōu)缺點，最終確定了上身板采用滾軸絲杠傳動、下身板采用空間閉鏈機構(gòu)進行傳動的設(shè)計方案。根據(jù)總體設(shè)計需求完成了設(shè)計任務(wù)書。⑶基于機械設(shè)計理論完成了對滾軸絲杠傳動機構(gòu)及電機的設(shè)計計算，選取了滾軸絲杠及電機型號，并對相關(guān)零部件進行校核；采用D-H坐標系法對空間閉鏈機構(gòu)進行分析，基于MATLAB和ADAMS對機構(gòu)進行靜力學、運動學和動力學分析

3、，得到各桿件的速度、加速度曲線圖以及各構(gòu)件鉸鏈處的受力分析圖。證明了該傳動方案可以實現(xiàn)預(yù)期的工作方式，且運動平穩(wěn)、工作效率高。⑷根據(jù)裝置的使用條件，基于ANSYS對機架進行靜力學分析和有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析，獲得機架的應(yīng)力應(yīng)變云圖及各階振型。采用模態(tài)疊加法對機架進行諧響應(yīng)分析，求得機架在不同頻率的簡諧力作用下的位移與頻率曲線，得到機架在裝置運行時不會發(fā)生共振的結(jié)果。⑸提出了以51單片機為核心的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)旨在讓患者實現(xiàn)自主的康復治療