检索结果-南通市图书馆

作者：王晴悦西安工业大学

学位级别：硕士

在目前全世界的临床医学诊断中,超过百分之八十的案例都属于体外检测,体外检测具有快速、简单、且其检测过程清洁无任何污染等优势,早已在我国临床医学中得到普及。蛋白芯片分析仪作为体外检测的重要仪器之一,所涉及的机械臂运动控制、... 详细信息

在目前全世界的临床医学诊断中,超过百分之八十的案例都属于体外检测,体外检测具有快速、简单、且其检测过程清洁无任何污染等优势,早已在我国临床医学中得到普及。蛋白芯片分析仪作为体外检测的重要仪器之一,所涉及的机械臂运动控制、微量加样、温育模块控制等一系列关键技术,大多被国外的医疗企业垄断,国产仪器在性能上相比于国外进口仪器仍然存在很大差距。针对这种现状,研制出一款具有高精度、高效率、高稳定性、低成本的小型蛋白芯片检测仪器,并将其核心技术国有化对医疗行业的发展具有重要意义。本文对蛋白芯片自动加样系统的结构原理进行介绍,并对系统的工作流程进行了分析,结合工程设计要求,提出了控制系统的整体方案,并对其各个模块的结构和功能进行分析和设计。根据总体设计方案,设计了控制系统的硬件部分,主要包括微控制器、机械臂模块、样本加注模块、温育模块的元件选型和电路设计;设计了控制系统的软件工作流程,实现了机械臂运动控制、加样针吸排样操作、温度检测及加热等功能。本文针对自动加样系统的工程问题进行分析并对其解决策略和控制算法进行了设计。1)针对机械臂运动过程中电机丢步、过冲等问题,步进电机采用了简化S型加减速曲线进行控制,结合位置传感器辅助定位,提高了系统的单轴定位精度。多轴联动采用交叉耦合的控制策略,有效的减少了在机械臂控制过程中产生的震动和噪音。2)为了避免样本加注模块在移液时由于样品液位和电机控制引起的移液误差,移液器吸样电机采用了位置一速度双闭环PID控制策略,提高了系统的定位精度和吸样过程的稳定性。3)温育室中温度的过高或过低以及温度的波动,都会导致样品反应不充分或失败,从而引起样本检测结果灵敏度低、重复性误差大等问题,本文采用PI加热膜分区域进行加热,并采用模糊PID控制算法对温育仓进行控制,有效提高了系统加热效率和抗干扰能力。最后对自动加样系统关键部分的控制性能和检测精度进行了软件仿真和实验验证,将实验结果与系统设计要求进行比较,本文所设计的蛋白芯片自动加样系统的控制性能良好,测试精度满足设计要求。

关键词：自动加样系统多电机控制微量移液温度控制

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血型分析自动加样系统设计

血型分析自动加样系统设计

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作者：周建波西安工业大学

学位级别：硕士

在临床医疗诊断中,80%以上的案例都属于体外检测,其具有简洁、快速、无污染等特点。血型分析自动加样仪作为体外检测的重要仪器之一,其涉及的机械臂运动控制、恒温控制、微量移液等关键性技术,目前大部分已被国外企业垄断,国内研发的产... 详细信息

在临床医疗诊断中,80%以上的案例都属于体外检测,其具有简洁、快速、无污染等特点。血型分析自动加样仪作为体外检测的重要仪器之一,其涉及的机械臂运动控制、恒温控制、微量移液等关键性技术,目前大部分已被国外企业垄断,国内研发的产品在性能方面与国外进口仪器仍存在较大差距。因此,设计一款成本低、小型化、准确率高的血型分析自动加样系统,并将其运用于国内医疗行业的发展是非常有意义的。本文主要对系统的关键性技术展开了研究,具体内容如下:首先,为满足血型分析自动加样过程中实验平台的功能、结构和安全要求,设计了系统的机械结构和总体方案。对于机械臂运动控制部分,针对复杂的单轴运动和多轴联动,研究了基于梯形加减速算法和余弦加减速算法的新型S型加减速单轴控制算法,并采用交叉耦合控制策略处理多轴协同控制时产生的轮廓误差,提高了电机的控制精度。对于恒温控制部分,针对升温过程模型建立困难、调节过程存在滞后环节等问题,研究了Smith预估控制器结合自适应PI控制算法,根据加热实验建立数学模型,在MATLAB/Simulink中仿真分析,结果表明温度控制的速度和精度都有大幅提高。对于微量移液部分,为保证主控制器采集到干净的压力信号,设计一阶Kalman滤波器对压力信号进行滤波算法处理来实现移液全过程的监测,并通过速度-位置双闭环PID控制策略,完成移液臂电机的高精度控制。然后,搭建下位机主控制器的外围硬件电路。通过下位机软件设计,实现了下位机与上位机的机械臂电机控制、温育仓恒温控制、微量移液全过程压力监测和数据通信等功能。在Visual Studio2019中,基于.NET平台进行Windows form上位机管理界面开发,采用C#语言编写程序功能,通过SQL sever数据库管理数据,实现血型分析实验指令的发送、试验台故障警报、患者个人信息查询和系统管理人员增删减除的功能。最后,对系统功能进行检测。包括机械臂定位实验、恒温控制实验和微量移液实验,测试的结果表明,控制系统各模块可正常工作。所研究的新型S型加减速控制算法,在机械臂的定位精度和重复定位精度实验中达到良好的控制效果。并且对比传统PID控制算法和自适应PI控制算法的恒温控制性能后发现,自适应PI控制算法满足系统稳态误差37±0.2℃,且超调更小,响应更快。通过移液全过程监测实验和微量移液精度的实验结果知,压力信号采集的准确度和微量移液器的精确度都得到了提高。

关键词：自动加样系统机械臂运动恒温控制微量移液上位机软件

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光电比色自动加样系统的研制

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医疗设备信息 1993年第1期8卷 1-5页

作者：严汉民彭明辰首都医学院生物医学工程系宣武医院

一、前言光电比色计是医院检验科和实验室常用的仪器,但是,目前国产的各类比色计都程度不同的存在不足之处,有的手工操作太多,效率低、费工时;有的机械部分不易调节故障频繁。为此我们设计研制了具有自动加样系统的光电比色计,该系统在... 详细信息

一、前言光电比色计是医院检验科和实验室常用的仪器,但是,目前国产的各类比色计都程度不同的存在不足之处,有的手工操作太多,效率低、费工时;有的机械部分不易调节故障频繁。为此我们设计研制了具有自动加样系统的光电比色计,该系统在加试样、排废液、清洗、抽真空等几项操作中全部由微机控制,大大提高了检测的自动化水平。

关键词：光电比色自动加样系统医疗器械

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基于Windows CE的三轴自动加样系统的软件设计

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计算机与数字工程 2011年第7期39卷 182-185页

作者：武力贾艳丽张冰洋徐文陈亚光中南民族大学生物医学工程学院武汉430074

针对传统工业加样控制系统存在的人机交互复杂,系统不开放等问题,设计了一套基于Windows CE的能实现操作方便、准确定位和加样的三轴自动加样系统。该系统主要由基于S3C2440的嵌入式控制液晶显示模块、机械定位模块、蠕动泵加样模块组... 详细信息

针对传统工业加样控制系统存在的人机交互复杂,系统不开放等问题,设计了一套基于Windows CE的能实现操作方便、准确定位和加样的三轴自动加样系统。该系统主要由基于S3C2440的嵌入式控制液晶显示模块、机械定位模块、蠕动泵加样模块组成。该系统以VS2005为集成开发环境,利用定制Windows CE嵌入式系统导出的SDK,开发了一套应用程序。该应用程序的优点主要体现在利用液晶触摸实现人机交互,控制整个系统的工作,从而使人从繁琐的手工加样中解脱出来,大大提高了工作效率。该系统具有自动化程度高、性价比高、可移植性好、实时性强的优点,具有良好的工程应用价值。

关键词：自动加样系统 Windows CE VS2005

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血型分析系统自动加样关键技术研究

血型分析系统自动加样关键技术研究

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作者：张衡重庆大学

学位级别：硕士

随着医疗技术的发展，医疗机构需要处理的血型实验样本量的增加，使得实验人员的工作量也随之增加。传统的手工和半自动血型实验方法不仅操作繁琐，效率较低，精密度较差，而且也较容易出现人为差错，无法满足医疗机构检验需求，实现血... 详细信息

随着医疗技术的发展，医疗机构需要处理的血型实验样本量的增加，使得实验人员的工作量也随之增加。传统的手工和半自动血型实验方法不仅操作繁琐，效率较低，精密度较差，而且也较容易出现人为差错，无法满足医疗机构检验需求，实现血型实验的自动化越来越受到重视。自动加样系统是基于生物阻抗法的全自动血型分析系统的重要组成部分，也是整个自动化实验平台的关键部件之一，研究和开发具有高精度定位、高精度抽放样功能的自动加样系统具有十分重要的意义。针对自动化血型实验平台的高精度定位、高精度抽放样和高安全性加样需求，本文在对进口全自动血型分析仪器自动加样系统性能分析的基础上，研究和制定了全自动血型实验平台的自动加样系统加样方案，根据设计方案，最终完成了自动加样系统机械结构设计、运动控制设计和嵌入式控制系统设计。通过对自动加样系统关键机构的有限元分析，验证和优化了设计方案。最后，通过加样机构臂的运动和控制协同仿真，对其设计方案进行了验证和优化，并为控制参数的设计和优化提供了很好的参考。本论文主要的研究内容涉及如下方面：①通过调研和分析，根据加样系统的功能要求，制定了自动加样系统的总体设计方案，详细分析了自动加样系统的组成原理及其工作流程，并给出了自动加样系统的性能指标。②完成了包括加样机械臂、样本试剂转盘和微量液体抽放样机构的自动加样系统的机械结构设计，应用UG NX7.5建立了加样系统的三维实体模型。针对加样机械臂的悬臂结构特点，对其进行了有限元分析，验证了设计方案。③根据自动加样系统机械运动部分相似定位控制需求，详细设计了运动控制方案，完成了基于运动控制芯片LM629N和驱动芯片L298的直流电机PID位置伺服控制系统的软、硬件设计。④针对自动加样控制系统时序复杂、实时性要求高的特点，通过两种控制方案的比较，从系统的可靠性和稳定性，还有系统升级维护和扩展考虑，选择了最优控制系统方案，完成了基于S3C2440A和μC/OS-Ⅱ的嵌入式控制系统设计，包括μC/OS-Ⅱ系统在S3C2440A上的移植和任务程序设计及中断处理设计，给出了部分系统移植程序代码、函数原型和任务程序流程图。⑤为了提高加样机械臂性能，使用ADAMS和MATLAB/Simulink对其进行了运动和控制协同仿真，仿真结果达到了理想的控制要求，为控制参数的设计和优化及控制程序的编写提供了很好的参考。

关键词：自动加样系统加样机械臂 S3C2440A μC/OS-Ⅱ 协同仿真

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