形態(tài)學(xué)血細(xì)胞流水線樣本傳輸單元結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與研究.pdf

1、樣本傳輸單元是當(dāng)代形態(tài)學(xué)血細(xì)胞測試流水線上不可或缺的前處理模塊，實現(xiàn)了全自動血液分析的自動進(jìn)樣、自動回測等功能。自動化不間斷進(jìn)樣提高了臨床檢驗工作效率，降低了人力成本及人工疲勞所造成的醫(yī)療事故，同時為患者減輕了因等待測試結(jié)果所附加的經(jīng)濟(jì)支出和時間成本。
　　本文在研究傳統(tǒng)樣本傳輸器的基礎(chǔ)上，根據(jù)新的技術(shù)要求，對某型號全自動五分類血細(xì)胞分析儀的配套樣本傳輸單元進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，具體工作如下：
　　1、常規(guī)組件設(shè)計。本文選用經(jīng)典的傳

2、統(tǒng)機(jī)械設(shè)計方法對樣本傳輸單元的常規(guī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，這部分結(jié)構(gòu)有進(jìn)架組件、傳架組件和退架組件，統(tǒng)稱為樣本傳輸單元的行走機(jī)構(gòu)，主要針對步進(jìn)電機(jī)、同步齒形帶的選型進(jìn)行計算。
　　2、混勻組件設(shè)計。混勻機(jī)構(gòu)是樣本傳輸單元的核心部件，本文尋找到可以實現(xiàn)直線運動的 Hoeken機(jī)構(gòu)為設(shè)計藍(lán)本，利用Matlab軟件中Fmincon約束優(yōu)化算法函數(shù)對機(jī)械手臂進(jìn)行優(yōu)化，最終得到優(yōu)化的結(jié)構(gòu)尺寸和安裝尺寸。結(jié)構(gòu)尺寸：曲柄l2=42mm，搖桿l4=

3、100mm，連桿 l3=100mm，執(zhí)行延伸段l5=100mm；安裝尺寸：機(jī)架鉸接點距離l1=80mm，鉸點連線垂直水平底板，連桿與地面初始安裝角度θ=28.5°，搖桿與地面初始安裝角度β=28.5°，安裝時使用角度工裝。利用Adams軟件對優(yōu)化的混勻機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)仿真，分析了標(biāo)記點的速度、加速度和位移，驗證了混勻機(jī)構(gòu)的合理性。
　　3、掃描組件設(shè)計。掃描組件的功用是旋轉(zhuǎn)試管，使貼在試管上的標(biāo)簽經(jīng)過固定式條碼閱讀器的掃描窗口而被識

4、別讀取。掃描機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理是步進(jìn)電機(jī)帶動凸輪旋轉(zhuǎn)并摩擦惰輪，最終使試管隨惰輪周期性旋轉(zhuǎn)。由于掃描機(jī)構(gòu)位置和結(jié)構(gòu)的特殊性，利用 HyperMesh軟件對其進(jìn)行模態(tài)分析，得到前十階非剛體固有頻率，為機(jī)構(gòu)的狀態(tài)監(jiān)測，后期故障診斷及包裝設(shè)計和運輸注意事項的說明提供數(shù)據(jù)支撐。
　　4、實驗分析。本文使用臨床測試的方法對設(shè)備功能進(jìn)行分析，設(shè)計了L9（34）正交試驗對混勻效果和條碼讀取率進(jìn)行了功能性驗證。試驗中找到了不同試驗水平對測試結(jié)果的影響