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本文在数字化制造理论的指导下,依据椎间盘突出症的治疗机理,引入三维整复的理念,以Pro/Engineer等系列软件做平台,采用计算机仿真建模、有限元分析、参数化设计等先进制造技术,研究开发出一种可在手动和自动驱动下,按摩头角度前后、左右可调,预压力自动显示,按摩力稳定持久的空间多方位多功能立体按摩机。按摩机的成功研制填补了国内这一领域的技术空白。
在系统总体方案确定后,建立了系统机械部分的三维模型,如预压、按摩、转位等机构,运用Pro/Engineer软件的仿真模块和AYASIS软件对三维模型进行了运动干涉检查以及力学分析,以使系统达到最优的设计目标;然后利用Pro/Toolkit二次开发工具对按摩机的重要部件进行了参数化设计,这对实现产品的系列化和柔性化具有重要的意义;最后采用高级语言VC开发出系统的应用软件,设计出具有友好人机交互界面的微机控制系统,完全实现了对预压、整复力等机构位置的过程控制。
整个设计过程建立在数字化制造理论基础和关键技术平台上。运用数字化定量、表述、存储、处理和控制的方法,支持产品全生命周期的优化运作;建立不同层面系统的数字化模型,并进行仿真;实时地、并行地模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响;分析研究产品的装配性、可制造性、运动特性及力学特性,从而更有效、更经济地、柔性灵活地组织生产。因此应用数字化制造技术设计数字样机,可以大大减少反复试制物理样机所造成的人力、物力的浪费,降低产品开发费用和成本,简化机械产品的设计开发周期,提高产品的质量与性能,缩短市场响应时间,设计出最优和创新的产品,获得产品开发的一次成功。
今天,健康问题愈来愈受到人们普遍关注,研制出具有高自动化水平的椎间盘治疗设备,不仅能满足巨大的市场需求,更能推进我国数字医疗器械的快速发展,具有良好的市场开发和应用前景。