全自动多功能医用床设计—开题报告.doc

湖北工业大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）学生开题报告课题名称全自动多功能医用床设计课题来源自选课题类型EX指导教师学生姓名学 号专业班级1、 本课题的作用、意义： 在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题 病床是病人在住院或疗养期间重要的医疗器械，关于病床研究和创新的环境可以从整个医疗器 械的现状和发展谈起。我国的医疗器械行业自建国初期至今经历了三个发展阶段：第一阶段为建国 后到改革开放之前。这一阶段医疗器械产业从无到有，基本形成了一个较为独立的产业分支。第二 阶段是改革开放后的十年，这一阶段的主要特征是产业队伍进一步膨胀并开始重新组合。第三个阶 段是1987年以后的高速发展时期。目前，在中国注册的医疗器械工业企业约5,700家，其中专营厂 3,000家，有一定规模的560多家。到2000年底，全国医疗器械行业产值已突破500亿元，年平均 增长率约为15%。经过50年的建设，我国医疗器械工业布局和产业结构趋向合理。国有企业继续在 行业内发挥骨干作用，同时也涌现出一批乡镇企业和民营企业，出现了多种所有制成分共同发展的 良好局面。从地域分布来看，我国医疗器械行业集中在东、南部沿海地区。市场占有率居前六位的 省份占全国市场80%的份额，显示了医疗器械行业较高的地域集中度。意义：(1)经济发展加速医疗服务需求升级经济的快速发展，导致健康服务需求的整体增加。医疗服 务市场的逐步开放，使国内外资本投资中国医疗服务产业的速度加快，从而直接导致医疗器械市场 需求的增加。随着人民生活水平的不断提高，医疗器械的选用会越来越先进，其产品结构会不断调 整，功能更加多样化，市场容量会不断扩大。 现代医学对疾病的预防和治疗在很大程度上依赖于先进医疗设备的诊断结果。在发达国家，医疗设 备与器械产业和制药业的产值大体相当。而在我国，前者产值只是后者的1/5，这种比例的严重失 调预示着医疗设备与器械产业在我国还有巨大的发展空间。 (2)医院信息化趋势引发医疗器械需求增长随着计算机和网络技术的发展，医疗领域的信息化 和网络化是今后医疗管理的发展趋势，这个趋势会引发对影像化、数字化等高精尖医疗设备的需求 增长。 医院信息系统(HIS)的普遍建立又使得医院有了进一步建立以医学影像存档与通信系统(PACS) 为核心的临床信息系统(CIS)的要求， 占全部医疗信息90%以上的医疗影像信息的处理更是今后医院 信息化的核心所在。 医院信息化趋势结医疗器械生产企业带来了巨大的市场空间。 据测算， 全国PACS 市场的总需求达211.7亿元， 如果考虑到由PACS衍生出的高档影像设备以及其他一些附属设备市场， PACS的市场容量将达到300亿元以上。 (3)国家政策变化带来医疗器械需求增长近年来，国家有关部门通过对医保药品实行政府定价， 废止医院自行采购而实行集中招标采购制度， 逐步降低了医院对药品收入的依赖程度。 对医院而言。 如果没有了药品收入的支撑，单纯依靠财政补贴很难生存下去。在这种情况下，通过改造医院软硬 件条件，提高医疗服务收入是医院减少对药品收入依赖程度的重要途径。随着国内医疗体制逐步理 顺，医院的医疗服务性收入将逐步成为主角，由此产生的对中高档医疗设备的需求将构成医疗器械 行业发展的一个持续动力。 另外，2003年SARS爆发的教训也使得政府支持建立医疗服务保障体系，鼓励医疗服务单位购 买新医械，加快产品更新换代。 我国每年都要花费数亿美元的外汇从国外进口大量医疗设备，国内大约有近70%的医疗器械市场已 被发达国家公司瓜分。据业内人士介绍，除了一些简单的消耗性材料，国内的一级医院一般全部采 用进口器材，即使是二级医院，也有2/3的器材依靠进口。国内高端医疗设备市场主要集中在GE、 西门子和飞利浦之间。以放射诊疗设备为例，CT是美国GE公司的主打，核磁共振成像装置主要由 德国西门子公司把持，血管造影设备则大多使用的是荷兰飞利浦公司的产品。国外大型医疗器械制造商人才集中、技术先进、资金雄厚。除了实力不够以外，我国医疗器械制造商还存在科研与生产 脱节的弊病，要缩小与发达国家的差距，还有很长的一段路要走。 目前，国产医疗器械制造企业数量多，但规模小，缺乏研发和规模生产实力，这种状况亟待改 变。医疗器械行业是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业，涉及到医药、机械、电 子、塑料等多个行业，生产工艺相对复杂，介入门槛较高。现在我国医疗器械生产水平只相当于发 达国家15年前的水平。因此，加速医疗器械产品的升级换代，提高产品的科技含量是当前国内医疗 器械企业的当务之急。 病床是医疗器械行业中非常重要的一个分领域，病床的开发和研制不仅可以为病人提供一个舒适的 休息疗养的工具，而且能够从一个侧面反映出一个国家医疗行业的力。 现在医院里应用的病床多数是普通的病床，也有一部分病床是可以升降的，但方式绝大多数是手动 的。要想使病床的前床板或后床板升起来，必须有一个人用手摇的发式才能实现，而且比较费力。 当没有陪护人员时，病人如果想使病床升高倚靠一会的话，是不能实现的。因此，这样的方式给病 人带来了不便。 本毕业设计是针对现在医院里使用的普通病床的改进和创新。在原来病床的基础上增加了电动 机自动升降机构和机电控制系统，再加上人性化舒适的外观设计，使病人在使用这款病床时能感受 到更舒适的关怀。无级调速自动升降病床不仅使普通的病床实现了自动升降，使病人休息起来更舒 适，而且制造成本得到了很好的控制，能是大多数医院用上这样的病床，让成千上万的病人使用上 这种舒适的疗养工具。 自动升降病床的设计是典型的机电一体化系统设计，它将机械设计，机构设计，电气控制，测试和 传感器技术等一系列机电技术有序实用的结合在一起，共同完成一个合格的机电产品。 二、设计步骤 本次设计遵循一般的机电一体化系统设计方法和步骤。 首先根据设计任务对设计功 能需求进行抽象化，从而确定产品的规格和性能参数；接下来拟定总体方案，划分功能 模块；然后进行方案论证。确定模块设计目标和人员组织；接下来，进行接口和功能模 块细部设计；以上设计完成了，进行满意度测试，如果不满意，就回到原先的方案设计 部分，如果符合要求，则接下来进行系统整体安装调试与可靠性复核；然后再次进行满 意度测试，如果不满意，要再返回检测、改进，如果满意，进行工艺定型；最后编写技 术文档资料，总结整个设计过程。 设计通过三个步骤进行的具体工作来完成此次设计的任务， 以下是四个章节的所要 完成的任务和大概的内容： 第一步：是自动升降病床的方案设计，主要内容为阐述了机电一体化方案设计方法 和要做的具体工作。对一个机电系统进行设计要通过的流程是怎样的。首先分析自动升 降病床的工作过程得到工作原理图，然后进行方案的总体设计，这个过程包括设计任务 的抽象化，工艺原理的分析，最后得出技术过程和技术系统。 第二步：是自动升降病床机电一体化总体方案设计。在本章节中根据设计任务的 前提下，列举了各种实现各个功能元的方案。根据形态矩阵学的分析，各个方案的分析 和比较，并且依据实际情况选择各个功能部分的方案设计。 第三步：是自动升降病床升降机构机械本体设计，本次设计的最重要的部分，本章节就自动升降病床升降机构机械本体的设计中遇到的各种情况进行阐述和分析， 力求做到准确和详实的完成此次机械本体机构的设计。本章从设计任务入手，通过设计任务 的要求，给定设计原始尺寸。然后选择和设计相应的升降机构，传动装置，转化装置， 变换装置，到最后驱动电动机的选择，分别进行详细的描述，使整个机械本体设计能够完整。课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本课题的研究内容 需要的主要仪器和设备等 本课程研究的是医用多功能病床设计，需要的设备主要是计算机，需要有CAD软件与Office办公软件。AutoCAD是由美国Autodesk欧特克公司于二十世纪八十年代初 为微机上应用CAD技术而开发的绘图程CAD2010序软件包，经过不断的完善，现已经成 为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行 方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会 使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效 率。AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上 运行，并支持分辨率由320200到20481024的各种图形显示设备40多种，以及数 字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。 AutoCAD软件具有如下特点： (1)具有完善的图形绘制功能。 (2)有强大的图形编辑功能。 (3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。 (4)可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。 (5)支持多种硬件设备。 (6)支持多种操作平台 (7)具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添 了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet 驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使 AutoCAD系统更加完善. CAD的发展本课题研究的实施方案、进度安排实施方案： 主要参数如下：1. 主轴转速：200r/min（采用直角套式端面铣刀）2. 刀盘直径：100mm 3. 切削深度：45mm 4. 一个工作循环：2min主轴转速已知，先根据这一点计算出主电机的功率，然后设计把主电机的功率按一定的比例分配给各主轴的传动路线，进而根据传动路线图和功率计算各传动件的主要参数。在这些的基础上，完成主轴箱体和夹具的设计计算进度安排：1.第1、2周：在十堰东风实习，同时在网上查阅有关资料2.第3周：完成开题报告和专业英语文章翻译3.第4周：查阅及搜索有关图纸、资料，通过学习研究，处理一些初期问题，为设计做好准备工作4.第5、6周：完成机床主轴箱系统和夹具的设计计算5.第7、8、9周：绘制主轴箱和夹具装配图，以及机床联系