眼底自适应成像系统中的二自由度头托设计

	眼底自适应成像系统中的二自由度头托设计
	潘宇骏
学位类型	硕士
导师	宣丽
	2014-11
学位授予单位	中国科学院大学
学位专业	机械电子工程
关键词	眼底自适应成像头托机械设计丝杠步进电机 Solidworks Proteus Mplab
摘要	眼科临床上所使用的简易头托限定医生与受试者的距离不能超过一臂之长，因此无法用于较为庞大的眼底自适应成像系统。为了达到眼底自适应成像系统与受试者瞳孔快速对准、稳定定位的要求，本文设计了一种通过步进电机驱动的二自由度头托，可舒适稳定地支撑受试者的下颚，其位置可在竖直方向和水平方向以一定的速度调节，能够实现长距离、快速准确的瞳孔对准过程，定位精度提高至20um，可以满足眼底自适应成像系统的使用要求。本文主要研究内容如下：（1）结合眼底自适应成像系统的使用操作过程和精度要求，确定了自动化控制的头托技术指标：静负载20kg；行程为100mm(水平)/80mm(垂直)；移动精度100um；速度档位100um/s、1mm/s、10mm/s。（2）提出机械结构方案：采用具有自锁能力的梯形丝杠驱动头托垂直运动、采用传动效率高的滚珠丝杠驱动头托水平运动，以两个步进电机提供动力。设计了梯形丝杠与滚珠丝杠的尺寸参数，并选择了对应的步进电机型号，可以满足精度要求。（3）基于SolidWorks三维设计软件设计了各零部件的三维实体模型，完成了头托虚拟样机的总体装配，并对总装配体进行了干涉检查，确认各零部件的安装位置不会产生干涉。利用SolidWorks/motion模块进行头托的运动仿真，结果表明，虚拟头托可以按照设计方式的进行工作。（4）完成了头托控制系统的软硬件设计。以PIC16F877A单片机为控制器核心，ULN2003集成电路为驱动器芯片，在Proteus ISIS平台下，完成了总体电路的绘制。基于MPLAB IDE软件平台编写了步进电机的c语言控制程序，并将程序导入Proteus中进行了联合仿真实验，实现了头托移动的自动化控制。所设计的头托已委托加工，将对临床迫切需求的高端诊断设备、眼底自适应成像系统的研制起到推进作用。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/44677
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	潘宇骏. 眼底自适应成像系统中的二自由度头托设计[D]. 中国科学院大学,2014.

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