医疗模拟器的人机系统设计—内镜工具的研究

admin · 发表于 2023-10-15 09:45:14

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本论文通过调查分析，把腹腔镜手术剪分成了剪切工作部、连接传递部、操作控制部三个功能模块。并据此建立了两种不同的腹腔镜手术剪工作部结构模型，每种模型中分别包括独立的尺寸关系模型和力学模型。论文通过分析计算对剪切工作部的尺寸参数进行研究，为样机制作提供了依据。对现有的腹腔镜手术剪存在的题目通过情景模拟和调研进行了分析研究，并设定了设计目标。此后对腹腔镜手术剪的连接传递部进行了多套层结构设计，使得主杆部实现固定角度弯曲的同时，还可实现前端变角度（0-60度）弯曲以及旋转，使手术工具整体能够完成S型弯曲和L型弯曲，在减少尺侧偏和长时间举臂的同时扩大了腹腔镜手术工具的操作范围及灵活度。此外，本论文对腹腔镜手术剪操作控制部的实现模型来源和用户概念模型进行了分析，提出了更稳定、能够减少额外振动的扳机操控两用式的腹腔镜手术剪握把，并通过人机分析计算使其更适合操作者手部人机尺寸，运用通用设计的原则对其进行了优化设计，使其能够达到弹性使用（适合更多的、手部尺寸存在差异的腹腔镜手术剪操作者使用）。最后，本论文选用常用材料并按照论文的方案进行了样机试制。重点放在连接传递部的多套层结构、操作控制部的外观设计以及剪切工作部的张开闭合。通过对样机的检验得出：本论文提出的腹腔镜手术剪方案能够在避免长时间举臂和主杆竖直工作时产生的尺侧偏，减少额外的振动的同时，增加工作范围和灵活度，提高工作效率。此外，本文还对所提出的腹腔镜手术剪的操作控制部的工作原理和过程进行了说明。

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