目前藥液集菌操作主要依靠人工,其存在的主要問題是:操作流程繁瑣、效率低下,而且藥液在轉移過程中極易出現(xiàn)二次污染情況。為現(xiàn)階段企業(yè)中純手動實現(xiàn)安瓿瓶樣品的富集和分裝提供解決方案,以此降低因誤操作而產生的假陽性菌、假陰性菌的概率,從源頭上降低藥品因無菌檢測過程中的錯誤而導致藥品污染從而產生重大醫(yī)療事故的機率以及改善技術人員的工作環(huán)境,提高富集、分裝效率,本文研制了自動集菌系統(tǒng)的控制系統(tǒng),并對整個控制流程及控制算法進行研究。主要內容如下:1.分析國內外集菌系統(tǒng)的發(fā)展狀況,介紹人工集菌的不足,提出自動集菌操作系統(tǒng)的概念。2.提出自動集菌分裝操作系統(tǒng)方案。對自動集菌系統(tǒng)的具體操作流程進行設計并優(yōu)化、提高其工作效率。制定自動集菌系統(tǒng)的控制系統(tǒng)方案,并依據(jù)控制方案設計開發(fā)自動集菌控制系統(tǒng)。3.在集菌操作過程中,機器人在轉移培養(yǎng)基瓶時,由于環(huán)境中存在障礙物,為了避免機器人與障礙物發(fā)生碰撞,所以要進行機器人無障礙路徑規(guī)劃。首先介紹人工示教機器人路徑方法,然后對示教的路徑進行簡單優(yōu)化。由于人工示教的路徑存在較大的隨意性,不能達到路徑最優(yōu)的效果,所以提出一種改進的粒子群算法。使用該算法進行機器人的路徑規(guī)劃，... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 自動集菌操作系統(tǒng)國內外現(xiàn)狀
        1.2.1 自動集菌系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內外避障路徑規(guī)劃技術的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 國內外機器人軌跡優(yōu)化現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的來源、目的和意義
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 課題的目的及意義
    1.4 課題研究的主要內容
2 自動集菌操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)總體設計
    2.1 手動安瓿瓶集菌過程
    2.2 自動集菌分裝操作系統(tǒng)
        2.2.1 總體設計方案
        2.2.2 自動操作步驟分析
        2.2.3 自動集菌系統(tǒng)效率分析
        2.2.4 功能模型設計
    2.3 控制系統(tǒng)概述
    2.4 控制系統(tǒng)方案設計
        2.4.1 自動集菌操作系統(tǒng)控制對象分析
        2.4.2 控制系統(tǒng)要求與選擇
    2.5 關鍵部位硬件設計
        2.5.1 可編程控制器(PLC)選型
        2.5.2 機器人的選取
        2.5.3 其余部件選型
    2.6 本章小結
3 機器人三維空間路徑規(guī)劃算法研究
    3.1 機器人末端執(zhí)行器無碰撞路徑規(guī)劃問題的意義
    3.2 機器人人工示教路徑及優(yōu)化
        3.2.1 示教點列確定
        3.2.2 示教路線優(yōu)化
    3.3 基于改進粒子群算法的路徑規(guī)劃
        3.3.1 環(huán)境建模
        3.3.2 具有避障功能的適應度函數(shù)建立
        3.3.3 標準粒子群算法簡介
        3.3.4 改進粒子群算法的參數(shù)設置和算法流程
        3.3.5 算法仿真與結果分析
    3.4 本章小結
4 基于改進B樣條的最優(yōu)軌跡規(guī)劃
    4.1 軌跡規(guī)劃的必要性以及基本原理
        4.1.1 機器人軌跡優(yōu)化的必要性
        4.1.2 時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃的基本原理
    4.2 SCARA機器人數(shù)學模型建立
        4.2.1 SCARA機器人數(shù)學模型
        4.2.2 機器人正解運算
        4.2.3 機器人逆解運算
    4.3 改進B樣條曲線離散點擬合
        4.3.1 傳統(tǒng)B樣條曲線擬合方法
        4.3.2 改進B樣條曲線擬合方法
        4.3.3 改進B樣條曲線速度與加速度分析
    4.4 改進遺傳算法的全局尋優(yōu)及仿真
        4.4.1 遺傳算法的工作原理
        4.4.2 遺傳算法的改進
        4.4.3 改進遺傳算法的流程
        4.4.4 軌跡規(guī)劃仿真
    4.5 本章小結
5 自動集菌操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設計
    5.1 西門子PLC編程軟件與PLC程序設計
    5.2 控制系統(tǒng)框架
        5.2.1 I/O點數(shù)分配
        5.2.2 安瓿瓶折斷電氣控制模塊
        5.2.3 過渡瓶翻轉機構
        5.2.4 控制模式PLC程序實現(xiàn)
        5.2.5 觸摸屏監(jiān)控設計
        5.2.6 機器人控制模塊
    5.3 現(xiàn)場實驗驗證
        5.3.1 實驗概況
        5.3.2 實驗內容與情況
        5.3.3 實驗結果
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄1
附錄2


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3650949