多孔板自动加样机的机构设计及运动控制研究

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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。
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