無創(chuàng)正壓通氣機(jī)械臂的研究.pdf

1、無創(chuàng)正壓通氣相對于傳統(tǒng)通氣方法，具有無創(chuàng)傷、患者痛苦小、產(chǎn)生相關(guān)并發(fā)癥幾率小和恢復(fù)周期短等特點(diǎn)。臨床研究發(fā)現(xiàn)，使用面罩進(jìn)行無創(chuàng)正壓通氣適應(yīng)于一部分全身麻醉的患者。但是手術(shù)期間，醫(yī)生需要長時(shí)間托住患者頭部，這需要付出很大的體力勞動，并且容易導(dǎo)致通氣不穩(wěn)定，從而限制了面罩通氣的使用。因此很有必要設(shè)計(jì)一款機(jī)械臂，用于輔助醫(yī)生固定患者頭部，使其可以采用面罩進(jìn)行無創(chuàng)通氣。對于這種輔助醫(yī)療機(jī)械臂，國內(nèi)外還未出現(xiàn)相關(guān)研究，這更增加了研究的迫切性。

2、r>　　本文根據(jù)臨床醫(yī)生提出的需求，研究了國內(nèi)外關(guān)于手術(shù)麻醉期間氣道護(hù)理的現(xiàn)狀以及幾款主動式和被動式醫(yī)療機(jī)械臂。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款用于輔助醫(yī)生對患者進(jìn)行面罩通氣的被動式機(jī)械臂。該機(jī)械臂具有3+1個(gè)自由度，被動式控制，各關(guān)節(jié)鎖緊方便、安全、可靠。
　　作者首先進(jìn)行機(jī)械臂總體方案、機(jī)械結(jié)構(gòu)和各關(guān)節(jié)鎖緊方式的設(shè)計(jì)。根據(jù)醫(yī)生的操作過程和需求，確定機(jī)械臂的設(shè)計(jì)要求和控制方式。通過構(gòu)型綜合，確定機(jī)械臂為三自由度串聯(lián)構(gòu)型。綜合國內(nèi)外現(xiàn)有的關(guān)

3、節(jié)鎖緊方式，最終確定第一關(guān)節(jié)鎖緊方式為電動鎖緊，其余三個(gè)關(guān)節(jié)為電磁鎖緊。根據(jù)機(jī)械臂工作空間確定機(jī)械臂各桿長。針對第一關(guān)節(jié)電動鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了巧妙的設(shè)計(jì)，最終完成所有關(guān)節(jié)元器件的選型。對整套機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并對關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。
　　針對第一關(guān)節(jié)的電動鎖緊方式進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)Hertz接觸理論和摩擦理論應(yīng)用材料力學(xué)和彈性力學(xué)相關(guān)知識對摩擦面的斜度進(jìn)行理論計(jì)算。在Workbench中建立摩擦面接觸的二維模型，進(jìn)行有