全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀是依據(jù)化學(xué)酶免疫分析方法對患者的生化指標(biāo)進(jìn)行全自動(dòng)定量檢測或分析的醫(yī)用分析設(shè)備,現(xiàn)多用于臨床對肝病、腫瘤標(biāo)志物、過敏反應(yīng)原等醫(yī)學(xué)指標(biāo)的檢測,是最基礎(chǔ)、最重要的醫(yī)療檢測儀器之一。全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀涉及多學(xué)科技術(shù),我國對該儀器的研究仍處于起步階段,目前尚無自主研制的成熟產(chǎn)品。此類產(chǎn)品長期被國外公司所壟斷,價(jià)格十分昂貴,無法在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)中普及。因此設(shè)計(jì)出一款操作便捷、檢測精度高、成本低的全自動(dòng)生化免疫分析儀具有重要意義。首先分析了自動(dòng)化免疫分析儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)品特點(diǎn),闡述了化學(xué)發(fā)光酶免疫反應(yīng)的原理,探討化學(xué)免疫分析的工作流程,并以此為基礎(chǔ),對運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分解,并對其中各個(gè)子系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了深入的研究,提出了全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并重點(diǎn)研究了加樣模塊、溫控模塊、離心模塊、雙機(jī)械臂協(xié)同控制模塊及其之間的數(shù)據(jù)通信。其次,研究了機(jī)械臂結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)形式,并根據(jù)全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn),提出了雙機(jī)械臂協(xié)同控制系統(tǒng)。針對開環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)不能精確定位的問題,提出了一種新型轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu),采用機(jī)電結(jié)合光電檢測單元,有效提高了定位精度和檢測速率。根據(jù)離心系統(tǒng)的工作原理,綜合比較多種電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,合理選擇離心電機(jī)及其精確定位控制方式,并對離心盤進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。針對系統(tǒng)內(nèi)部布線復(fù)雜導(dǎo)致的信號(hào)干擾問題,設(shè)計(jì)了電源管理模塊,使得系統(tǒng)布線簡潔、結(jié)構(gòu)緊湊、受外界干擾小。然后,完成了全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的電機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)板卡的硬件及軟件設(shè)計(jì)。硬件電路主要包括主控芯片選型、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、隔離電路以及CAN總線接口電路的設(shè)計(jì),軟件控制部分采用模塊化設(shè)計(jì),方便系統(tǒng)日后升級(jí),主要包括脈寬調(diào)制模塊、CAN總線通信模塊、DSP控制模塊,并給出了系統(tǒng)軟件的控制流程以及全自動(dòng)免疫分析儀的實(shí)驗(yàn)過程。最后,對系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了測試。首先對運(yùn)動(dòng)控制模塊電機(jī)精度和光電傳感器精度進(jìn)行了測試,結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)高精度的定位。對全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了整機(jī)測試,其各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)需求,較好的完成了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH77;TP273
【部分圖文】：

其產(chǎn)品的檢測效率和檢測精度一直位于世界頂尖水準(zhǔn)，美國貝克曼公司生產(chǎn)的 CX 系列全自動(dòng)血液分析儀如圖1.1 所示。國內(nèi)外市場上有眾多全自動(dòng)免疫分析儀器，其檢測速度可達(dá)每小時(shí)檢測 180 次，

第一章 緒論。在常規(guī)免疫分析實(shí)驗(yàn)中，主要采用凝操作，很大程度上影響了中國臨床免場的發(fā)展和普及，國內(nèi)的許多科研院明工作，其中，深圳邁瑞和沈陽東軟都其中邁瑞公司更是開發(fā)出我國首臺(tái)擁有圖 1.2 為邁瑞公司生產(chǎn)的 BX300 全自的壟斷，為我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建測速率和技術(shù)含量方面遠(yuǎn)不如國外產(chǎn)品、電力、算法、液體路徑、溫度控制和我國自主研發(fā)的產(chǎn)品，都在使用進(jìn)口

且運(yùn)算量小、易于拓展、工程實(shí)用性強(qiáng)，圖 3.2 為雙機(jī)械臂實(shí)物圖。圖 3.2 雙機(jī)械臂協(xié)同控制實(shí)物圖3.2 大慣量高速離心系統(tǒng)設(shè)計(jì)離心系統(tǒng)的作用是將放置在離心轉(zhuǎn)盤試劑卡槽內(nèi)的樣品在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下完成分離。若離心模塊內(nèi)的離心轉(zhuǎn)盤定位精確不準(zhǔn)確，則需要人為參與調(diào)整離心轉(zhuǎn)盤的位置，同時(shí)也會(huì)增加更換試劑的時(shí)間，降低分析效率，影響加樣機(jī)械臂采取后續(xù)操作，降低控制系統(tǒng)的控制精度。由于離心轉(zhuǎn)盤上需要放置一定量的試劑卡槽，其半徑必須大于特定值，且試劑卡槽需安裝在離心轉(zhuǎn)盤的末端，這樣使得離心轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，容易造成離心轉(zhuǎn)盤啟動(dòng)與制動(dòng)較難，定位精度不夠。目前市面上的免疫分析儀屬于半自動(dòng)式儀器，控制系統(tǒng)離心模塊定位精確低，需要人為參與調(diào)整試劑的位置，其工作效率大大降低。3.2.1 離心轉(zhuǎn)盤機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)有的離心模塊的離心轉(zhuǎn)盤因技術(shù)上的不成熟以及加工難度大，未對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，整個(gè)離心轉(zhuǎn)盤質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)笨重，造成離心轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)一步增加。為提高控制精度，減輕驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)載，必須設(shè)計(jì)一款既滿足離心模塊的運(yùn)動(dòng)要求又能最大限度的減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的離心轉(zhuǎn)盤[50]。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉漢忠;萬其;溫秀蘭;;運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程教學(xué)模式改革研究[J];中國現(xiàn)代教育裝備;2019年23期

2 肖蕾;程武山;;基于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];新型工業(yè)化;2018年12期

3 鄒智慧;楊帥;;自平衡運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立與分析[J];通訊世界;2016年23期

4 黃細(xì)旺;;手制動(dòng)裝調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];汽車科技;2017年04期

5 ;西門子運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)新軟件可在機(jī)器調(diào)試之前進(jìn)行優(yōu)化[J];冶金自動(dòng)化;2017年05期

6 唐校;張志;劉暢;;“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程中的“時(shí)空”理解[J];知識(shí)文庫;2019年04期

7 許玉格;高紅霞;羅飛;鄧曉燕;;運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程的研究性教學(xué)模式改革[J];時(shí)代教育;2017年07期

8 高富強(qiáng);陳春江;黃朕;栗忍;;基于FPGA的獨(dú)立軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2014年04期

9 吳超;江世琳;高巖;李俊;王聲文;;一種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)專用現(xiàn)場總線[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2012年01期

10 廖煜雷;龐永杰;莊佳園;;無人水面艇嵌入式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2010年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 肖本賢;多軸運(yùn)動(dòng)下的輪廓跟蹤誤差控制與補(bǔ)償方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

2 云利軍;網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行為特性的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

3 林濤;基于精確時(shí)鐘協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

4 王寶仁;網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多軸協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2008年

5 姬帥;網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2014年

6 趙維佺;網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)資源調(diào)度研究[D];華南理工大學(xué);2010年

7 孫好春;集成視覺的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)設(shè)計(jì)及測試方法研究[D];山東大學(xué);2015年

8 胡永兵;雙硅片臺(tái)超精密運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

9 廖煜雷;無人艇的非線性運(yùn)動(dòng)控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

10 張怡哲;火力/飛行/推進(jìn)控制系統(tǒng)綜合研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 師慶峰;基于ARM和WiFi通訊的3D打印控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 劉功成;全自動(dòng)化學(xué)免疫分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2019年

3 溫景松;雙槳單舵無人艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D];江蘇科技大學(xué);2019年

4 盧章成;雙槳驅(qū)動(dòng)水面無人艇運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D];江蘇科技大學(xué);2019年

5 曹金曉;基于串行總線的分布式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];山東科技大學(xué);2018年

6 謝超;基于QT的跨平臺(tái)嵌入式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

7 康磊;裁床運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2019年

8 王亮;小型無人水面船運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];長沙理工大學(xué);2018年

9 徐建明;舞臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2018年

10 郭榮;WEDM機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)及程序開發(fā)[D];太原理工大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2865202