一種自停式顱骨鉆的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)醫(yī)療水平的要求也越來(lái)越高，一些先進(jìn)的控制技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)上。頭骨鉆孔為腦部微創(chuàng)手術(shù)的重要步驟，現(xiàn)有鉆孔設(shè)備均采用手動(dòng)方式，鉆孔設(shè)備沒(méi)有任何控制鉆穿的裝置，醫(yī)生在鉆孔過(guò)程中以手來(lái)感覺(jué)阻力的變化，進(jìn)而調(diào)整鉆孔的進(jìn)程來(lái)避免因過(guò)度進(jìn)刀鉆穿腦膜而對(duì)病人造成傷害。鉆穿骨頭后停止鉆進(jìn)完全靠醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　 本研究設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種顱骨鉆孔平臺(tái)，在鉆進(jìn)過(guò)程中能夠自動(dòng)進(jìn)給

2、，利用電鉆直流電機(jī)的扭力與電流成正比的關(guān)系，測(cè)量電鉆電流反饋信號(hào)作為判斷鉆穿的依據(jù)，并結(jié)合一定的控制算法，實(shí)現(xiàn)鉆穿頭骨后自動(dòng)停止進(jìn)給、鉆頭停止切削的功能。在控制系統(tǒng)中以單片機(jī)為控制核心。對(duì)閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)推導(dǎo)出相關(guān)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并采用MATLAB/SIMULINK仿真，初步定出控制算法中的相關(guān)參數(shù)，減少了實(shí)際調(diào)試的工作量。在控制法則中，提出了一種較為理想的控制策略，以減少?gòu)?fù)雜的參數(shù)設(shè)定，使操作、控制更簡(jiǎn)便。為測(cè)試所開(kāi)發(fā)的鉆孔設(shè)備的可行