隨著21世紀(jì)生物技術(shù)高速發(fā)展， 隨著人們對生物體認(rèn)識的深入， 仿生智能機(jī)械應(yīng)用也將有更光明的前景。
仿生智能機(jī)械手可以在醫(yī)生的監(jiān)控或操作下，按照即定的方案，高精度地、高可靠地實(shí)施手術(shù)，并在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。
仿生智能機(jī)械手的應(yīng)用可以為醫(yī)院病人帶來福音。
關(guān)鍵詞：仿生機(jī)器人；智能；機(jī)械手；醫(yī)療；
1.引言
假肢是醫(yī)療領(lǐng)域最早使用仿生智能機(jī)械手， 隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可以模仿人手做絕大部分的操作的仿生機(jī)器手，使用方便、靈活。
在外科手術(shù)里，醫(yī)生需要長時(shí)間地或在有限的時(shí)間內(nèi)完成一系列復(fù)雜精確的操作。
仿生智能機(jī)械手是一種仿人機(jī)械，可以在醫(yī)生的監(jiān)控或操作下， 按照即定的方案， 高精度地、高可靠地實(shí)施手術(shù)，并在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。
仿生智能機(jī)械手的應(yīng)用可以為病人帶來福音。
現(xiàn)代社會(huì)、科技的高速發(fā)展推動(dòng)著機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 對其自身結(jié)構(gòu)、能量消耗或者運(yùn)動(dòng)的可靠性提出了更為嚴(yán)苛的要求。
在環(huán)境優(yōu)勝劣汰法則的作用下，自然界存在擁有神奇的特性與功能各種各樣的生物。
仿生智能機(jī)械手就是模仿人手的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和控制原理而誕生。
人手共有27個(gè)自由度，可以精確定位并做出復(fù)雜精細(xì)的動(dòng)作。
仿生智能機(jī)械手可以通過模仿人類手部的動(dòng)作，并依照智能控制系統(tǒng)給定的程序而實(shí)現(xiàn)智能化的手部抓取、搬運(yùn)等復(fù)雜動(dòng)作的自動(dòng)機(jī)械裝置
廣東深圳專業(yè)乳腺DR產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司醫(yī)療器械庫存數(shù)據(jù)資源的利用。
在中國，醫(yī)療類自動(dòng)控制機(jī)械設(shè)備的研究和應(yīng)用起步較晚，然而近年來隨著國內(nèi)外自動(dòng)控制和智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，以及醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)的迫切需求，智能機(jī)械手的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。
智能控制技術(shù)可以建立柔性程序控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)械手的高精度控制。
2.結(jié)構(gòu)簡介
2.1.基本結(jié)構(gòu)
本文設(shè)計(jì)的醫(yī)療機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成。
手部用來抓取刀具，由手指傳力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置等組成。
仿生機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)一般以雙指或者多指結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)；如果根據(jù)實(shí)現(xiàn)的不同任務(wù)動(dòng)作要求，又被分成以下兩種結(jié)構(gòu)形式：外抓和內(nèi)抓；如果根據(jù)仿生機(jī)械手的手部的運(yùn)動(dòng)形式又可以分為回轉(zhuǎn)式和平移式，其中回轉(zhuǎn)型又分為以下幾種形式：單支點(diǎn)式，雙支點(diǎn)式。
在以上結(jié)構(gòu)中，我們較多選用回轉(zhuǎn)式的手部，這種結(jié)構(gòu)能夠方便的用來抓取藥瓶等圓柱形醫(yī)療工具，平移型用于抓持方形醫(yī)療工具。
對于醫(yī)療機(jī)械手而言，其手部需滿足的條件：首先，機(jī)械手的結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生強(qiáng)且穩(wěn)定的夾持力，用來精確安全的夾持醫(yī)療器具。
由于醫(yī)療器具的搬運(yùn)過程中，往往會(huì)存在一定的動(dòng)載荷，因此在設(shè)計(jì)校核的過程中，一定要充分考慮動(dòng)載荷的波動(dòng)。
同時(shí)，不同重量、尺寸的醫(yī)療器具在被夾持和傳送過程中所要求的基本方向、動(dòng)作、精度等不相同，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須充分考慮各種器具的使用條件。
第三，必須充分考慮醫(yī)療器具的高精度定位要求。
第四，醫(yī)療機(jī)械手的尺寸結(jié)構(gòu)必須滿足緊湊、精巧的要求，以利于腕部和臂部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
智能仿生醫(yī)療器械手的動(dòng)作機(jī)構(gòu)的作用對象是醫(yī)療器具或者患者身體工，因此需要完成的不同動(dòng)作都必須滿足安全行要求，防止意外的發(fā)生；同時(shí)，智能仿生醫(yī)療器械手的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、尺寸等對于機(jī)械手的整體的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能以及使用條件和使用范圍等也有著直接、顯著的影響。
智能仿生醫(yī)療器械手整體動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)性能的高低，決定了機(jī)械手最終能否正常按照控制機(jī)構(gòu)的指令進(jìn)行工作。
因此，智能仿生醫(yī)療器械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)的最重要環(huán)節(jié)。
智能仿生醫(yī)療器械手的手腕在于手和手臂之間，用于調(diào)整手的方向。
要使智能仿生醫(yī)療器械手能以不同的旋轉(zhuǎn)角度和方位進(jìn)行動(dòng)作，因此，智能仿生醫(yī)療器械手的手腕要能滿足六個(gè)自由度的動(dòng)作要求，即：分別獨(dú)立的繞X、Y、Z 軸向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)，這樣，智能仿生醫(yī)療器械手的手腕才能實(shí)現(xiàn)大范圍角度的伸、縮、轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)、擺動(dòng)等。
智能仿生醫(yī)療器械手的臂部是運(yùn)動(dòng)的主要執(zhí)行部件，需要承載手部抓起器具的整體重力載荷，臂部的運(yùn)動(dòng)形式?jīng)Q定了它的基本結(jié)構(gòu)。
臂部運(yùn)動(dòng)的基本作用是把機(jī)械的手部所夾持的器具送到控制機(jī)構(gòu)要求的空間點(diǎn)。
如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。
2.2. 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療器材研發(fā)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)醫(yī)療器械的“銀發(fā)”機(jī)會(huì)智能仿
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用設(shè)備外形工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)理性的光芒生醫(yī)療器械手的動(dòng)力來源。
智能仿生醫(yī)療器械手的動(dòng)力源與常規(guī)的動(dòng)力源相同，主要包括液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等幾種主要形式，近年來還發(fā)
廣東深圳專業(yè)三甲醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司裕固族布藝旅游產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究展了其它幾種形式。
電動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)由于結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量小、控制方便，備受設(shè)計(jì)人員的青睞。
智能仿生醫(yī)療器械手控制方式一般為基于模糊控制理論的點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制。
主要控制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特性。
智能仿生醫(yī)療器械手緩沖干擾源也越來越多樣化，需要在不同的工作環(huán)境下，對干擾源進(jìn)
廣東深圳專業(yè)流水分析儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司手持式醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析行正確的分析，并找出其抑制措施，是非常有必要的。
2.3. 結(jié)構(gòu)布置要求及平穩(wěn)性與定位精度
智能仿生醫(yī)療器械手在工作中運(yùn)動(dòng)定位要求
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療儀器工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)深圳：春風(fēng)又綠較高，在結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)精確平穩(wěn)，這樣可提高使用的可靠性，并可延長使用壽命，在結(jié)構(gòu)上要注意以下幾點(diǎn)：
2.3.1.臂部要防止偏重。
一般情況下臂部
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器材外形工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上海寶山寶康醫(yī)療電子儀器廠訴上海寶康科技有限公司案為懸臂，所以在設(shè)計(jì)臂部、手部結(jié)構(gòu)時(shí)，要盡量使其總的重心在支撐中心，防止偏重。
假如有偏重，它將會(huì)產(chǎn)生附加的彎矩，引起立柱和導(dǎo)向的變形。
防止偏重過大可采取的措施如下：一是減輕手部重量，以盡量減少偏心載荷；二是臂部上各部件應(yīng)合理分布或增加平衡重，使臂部平衡；三是在結(jié)構(gòu)上無法避免偏重時(shí)，則應(yīng)加強(qiáng)導(dǎo)向支撐。
2.3.2.加強(qiáng)臂部剛度。
臂部的剛度，決定于臂部的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向形式。
選取臂部結(jié)構(gòu)時(shí)，各個(gè)方向的剛度都有要求。
提高臂部剛度，是減少手部顫動(dòng)的關(guān)鍵，也有利于提高定位精度。
2.3.3.改進(jìn)緩沖裝置和提高配合精度。
機(jī)械手緩沖干擾源越來越多樣化，需要在不同的工作環(huán)境下，對干擾源進(jìn)行正確的分析，并找出其抑制措施，是非常有必要的。
3. 總結(jié)
盡管目前仿生智能學(xué)在工程機(jī)械行業(yè)中的研究還有很長的路要走，但伴隨著21世紀(jì)生物技術(shù)高速發(fā)展， 隨著人們對生物體認(rèn)識的深入， 仿生智能機(jī)械設(shè)計(jì)也將有更光明的前景。
仿生智能機(jī)械手仿人機(jī)械可以在醫(yī)生的監(jiān)控或操作下， 按照即定的方案，高精度地、高可靠地實(shí)施手術(shù)， 并在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。
仿生智能機(jī)械手的應(yīng)用可以為病人帶來福音。
作者簡介：姓名：張金輝（1979.10-）性別：男，籍貫：云南，最高學(xué)歷：本科，目前職稱：助理工程師，主要研究方向：機(jī)電
