| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 本课题国内外研究现状 | 第14-22页 |
| 1.2.1 手术显微镜的演变历程 | 第14-15页 |
| 1.2.2 手术显微镜机架的重要意义 | 第15-16页 |
| 1.2.3 国外手术显微镜机架的研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.4 国内手术显微镜机架的研究现状 | 第21-22页 |
| 1.3 课题研究意义 | 第22页 |
| 1.4 手术显微镜机架的改进趋势 | 第22-23页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第23-25页 |
| 第2章 机架的总体方案设计 | 第25-31页 |
| 2.1 机架设计要求及性能指标 | 第25页 |
| 2.2 大机架构型 | 第25-27页 |
| 2.3 机架平衡方式的确定 | 第27-28页 |
| 2.4 机架臀部设计 | 第28-30页 |
| 2.4.1 机架臂部的设计要求 | 第28-29页 |
| 2.4.2 双平行四边形机构简介 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 手术显微镜机架结构设计 | 第31-42页 |
| 3.1 概述 | 第31页 |
| 3.2 锁紧装置设计 | 第31-34页 |
| 3.2.1 锁紧装置工作原理 | 第31-32页 |
| 3.2.2 电磁锁紧参数设计 | 第32-34页 |
| 3.3 转动关节的设计 | 第34-35页 |
| 3.4 重力平衡设计 | 第35-37页 |
| 3.5 底座设计 | 第37-40页 |
| 3.6 手术显微镜机架整体三维模型 | 第40-41页 |
| 3.7 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 手术显微镜运动学及工作空间分析 | 第42-56页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 运动学的数学基础 | 第42-44页 |
| 4.2.1 刚体位置及姿态的描述 | 第43页 |
| 4.2.2 齐次变换矩阵和变换的表示 | 第43-44页 |
| 4.3 机架的正运动学分析 | 第44-48页 |
| 4.3.1 正运动学方程的D-H法表示 | 第44-45页 |
| 4.3.2 手术显微镜机架的关节结构 | 第45页 |
| 4.3.3 机架的运动学方程 | 第45-48页 |
| 4.3.4 正运动学模型仿真与验证 | 第48页 |
| 4.4 机架的逆运动学分析 | 第48-51页 |
| 4.5 手术显微镜的工作空间 | 第51-52页 |
| 4.6 蒙特卡洛法求解工作空间 | 第52-55页 |
| 4.6.1 蒙特卡洛法含义 | 第52页 |
| 4.6.2 基于蒙特卡洛法的机架工作空间求解 | 第52-55页 |
| 4.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 第5章 手术显微镜机架的有限元分析 | 第56-66页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 有限元分析概述 | 第56页 |
| 5.3 静力学分析基础及ANSYS Workbench软件简介 | 第56-58页 |
| 5.3.1 静力学理论基础 | 第56-57页 |
| 5.3.2 ANSYS Workbench简介 | 第57-58页 |
| 5.4 机架平衡臂的静力学分析 | 第58-61页 |
| 5.4.1 建立有限元模型 | 第59页 |
| 5.4.2 材料特征及网格划分 | 第59-60页 |
| 5.4.3 工况位置及载荷分析 | 第60-61页 |
| 5.4.4 分析求解 | 第61页 |
| 5.5 大机架典型位姿整机分析 | 第61-65页 |
| 5.5.1 简化模型并导入 | 第62页 |
| 5.5.2 网格划分 | 第62页 |
| 5.5.3 接触类型及载荷施加 | 第62-63页 |
| 5.5.4 计算及结果分析 | 第63-65页 |
| 5.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第6章 手术显微镜机架关键部件多目标优化设计 | 第66-72页 |
| 6.1 引言 | 第66页 |
| 6.2 优化设计的数学模型 | 第66页 |
| 6.3 ANSYS Design Exploration工具 | 第66-68页 |
| 6.4 手术显微镜平衡臂的多目标优化 | 第68-71页 |
| 6.4.1 建立优化模型 | 第68-69页 |
| 6.4.2 优化结果并分析 | 第69-71页 |
| 6.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论与展望 | 第72-74页 |
| 结论 | 第72页 |
| 展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78页 |