一種基于光纖陀螺的半球形重型船載醫療穩定平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于慣性測量技術領域，以光纖陀螺為慣性測量器件，結合了液壓支撐減震技術的設計，能實現滿足重載需求的一種基于光纖陀螺的半球形重型船載醫療穩定平臺O
技術背景
[0002]中國作為世界十大海洋運輸國家之一，對外貿易主要依靠海上航線，然而我國海上航線所經海域敏感地區較多，海盜力量等安全因素對我國海上運輸的威脅越來越大，中國遠洋船舶已成為索馬里海盜新的財源。船舶執行任務過程中，海員健康面臨著各種突發疾病和負傷的威脅，長時間海上航行引起抵抗力的下降引發疾病，設備檢修及日常維護時難免發生意外情況造成人身傷害，當出現類似緊急醫療情況時，負傷或患病人員需要得到及時有效的醫療救助。當負傷或患病人員頭部或胸部負傷等部位需進行手術治療時，往往需要水平穩定的醫療平臺。然而，遠洋船舶執行任務時很難有萬噸級大型醫療船跟進，船舶自身排水量較小受到浪涌的影響較大，普通的固定式醫療平臺無法滿足上述醫療情況進行精確手術的環境要求。中國專利CN203777250U所述的能夠自由調整高度以及傾斜角度的醫療手術臺的高度以及傾斜角度都能夠方便地進行調整，便于對不同身高的病人或醫生使用，提高使用時的方便性以及手術的成功率，避免外界因素的影響。但上述醫療手術臺僅能人為調整手術臺的姿態，無法自動調整姿態進而隔離載體擾動。而且，上述醫療手術臺不能保持醫護人員和其他醫療設備等所處手術環境的穩定。所以，上述醫療手術臺不能夠滿足船載醫療平臺的需要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種避免了載體橫搖、縱搖超限時的基于光纖陀螺的半球形重型船載醫療穩定平臺。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:
[0005]基于光纖陀螺的半球形重型船載醫療穩定平臺，包括:半球形方位機構1，半球形俯仰機構2，半球形傳動機構3，液壓支撐減震機構4，方位伺服驅動執行機構5，俯仰伺服驅動執行機構6，方位限位機構7，機械限位機構8，控制計算機9，伺服驅動執行機構電源配置柜10，LED液晶顯示屏11，紅綠燈報警裝置12，慣性測量器件安裝基座13，醫療穩定平臺墻壁14，醫療穩定平臺地板15，醫療穩定平臺入口 16，方位機構1、俯仰機構2和傳動機構3均為為半球狀設計，且球心在同一位置，以各半球形機構內球面半徑作為基準，半球形方位機構半徑與半球形轉動機構半徑的差值為半球形方位機構的厚度，半球形傳動機構半徑與半球形俯仰機構半徑的差值為半球形傳動機構的厚度，半球形俯仰機構2在球面中心處設置有半球形俯仰機構傳動齒槽31，半球形傳動機構在內球面43在球面中心處設置有半球形方位機構傳動齒輪41，在球面中心處處設置有半球形俯仰機構傳動齒輪42，半球形方位機構傳動齒寬度與半球形方位機構傳動槽寬度相同，半球形俯仰機構傳動齒寬度與半球形俯仰機構傳動槽寬度相同，半球形方位機構傳動齒水平長度為半球形方位機構傳動槽水平長度的一半，半球形俯仰機構傳動齒水平長度為半球形俯仰機構傳動槽水平長度的一半；半球形方位機構I在半球形傳動機構3的上方，半球形俯仰機構2在半球形傳動機構3的下方，醫療穩定平臺墻壁14和醫療穩定平臺地板15均安裝在半球形方位機構I上，醫療穩定平臺地板15常態下處于水平，醫療平臺墻壁14與醫療穩定平臺地板15垂直，控制計算機9、伺服驅動執行機構電源配置柜10和慣性測量器件安裝基座13均安裝在醫療穩定平臺地板15上，其中慣性測量器件安裝基座13位于醫療穩定平臺地板15的圓心處，慣性測量器件安裝基座13的X軸與半球形方位機構傳動槽縱向軸線22平行，慣性測量器件安裝基座13的Y軸與半球形俯仰機構傳動槽縱向軸線32平行，LED液晶顯示屏11和紅綠燈報警裝置12均安裝在醫療穩定平臺墻壁上14，醫療穩定平臺入口 16安裝在醫療穩定平臺墻壁13上，方便人員物資出入，方位伺服驅動執行機構5安裝在半球形方位機構I內球面，方位伺服驅動執行機構5的傳動軸軸線在水平面與半球形方位機構傳動槽縱向軸線22垂直，半球形方位機構傳動齒41通過半球形方位機構傳動槽21與方位伺服驅動執行機構5的傳動齒輪相嚙合，俯仰伺服驅動執行機構6安裝在半球形俯仰機構2外球面，俯仰伺服驅動執行機構6的傳動軸軸線在水平面與半球形俯仰機構傳動槽縱向軸線32垂直，半球形俯仰機構傳動齒42通過，半球形俯仰機構傳動槽31與俯仰伺服驅動執行機構6的傳動齒輪相嚙合，半球形方位機構傳動槽縱向軸線22與半球形俯仰機構傳動槽縱向軸線32在空間內也相互垂直，安裝基于旋轉變壓器的方位限位機構7分別安裝在在方位伺服驅動執行機構5和俯仰伺服驅動執行機構6的傳動軸上，機械限位機構8安裝在半球形方位機構傳動槽21兩端和半球形俯仰機構傳動槽31兩端，液壓支撐減震機構4的上端與半球形俯仰機構2固連，液壓支撐減震機構4的底部載體甲板固連。
[0006]慣性測量器件為光纖陀螺儀，安裝在醫療平臺的光纖陀螺安裝基座16上，光纖陀螺儀的X軸與醫療平臺方位軸重合，Y軸與醫療平臺俯仰軸重合，Z軸位于醫療平臺垂直方向，X軸、Y軸、Z軸成右手系，方位伺服驅動執行機構5與俯仰伺服驅動執行機構6分別使半球形方位機構1、半球形俯仰機構2沿著載體橫搖、縱搖的相反方向轉動，補償載體的橫搖與縱搖擾動。
[0007]方位伺服驅動執行機構5和俯仰伺服驅動執行機構6轉軸上安裝基于旋轉變壓器的方位限位機構7，分別在半球形方位機構傳動槽21兩端和半球形俯仰機構傳動槽31兩端安裝了機械限位機構8。
[0008]半球形俯仰機構2通過四個液壓支撐減震機構4與載體甲板固連，液壓支撐減震機構4的上端與半球形俯仰機構2固連，液壓支撐減震機構4的底部與載體甲板固連，要求液壓支撐減震機構4行程下限要保證半球形俯仰機構2與俯仰伺服驅動執行機構6不能與載體相碰撞。
[0009]本發明的有益效果在于:
[0010]本發明提出了一種新型的半球形穩定平臺的機械結構設計，與傳統的框架式穩定平臺相比，其結構更為簡單。
[0011]本發明解決了傳統框架式穩定平臺負載低的難題，能滿足重型設備的高負載要求。
[0012]本發明安裝了高精度光纖陀螺儀，實現載體的橫搖數據和縱搖數據的采集。
[0013]本發明采用液壓支撐減震技術，減弱了載體在垂直方向上的震動對醫療穩定平臺的影響。
[0014]本發明采用基于旋轉變壓器的方位限位和機械限位雙重保護措施，避免了載體橫搖、縱搖超限時，穩定醫療平臺由于機械結構過度擠壓而造成不可恢復破損的問題。
[0015]本發明具有友好的人機界面，LED液晶顯示屏提供了載體運行狀態和穩定平臺工作狀態的信息，帶有蜂鳴器的紅綠燈報警裝置提供了超限警告信息。
【附圖說明】
[0016]圖1表示本發明的總體結構示意圖。
[0017]圖2表示本發明的半球形方位機構的示意三視圖。
[0018]圖3表示本發明半球形俯仰機構的示意三視圖。
[0019]圖4表示本發明半球形傳動機構的示意三視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明實施方案進行詳細描述。
[0021]