头部结构

头部结构（精选9篇）

头部结构 篇1

0 引 言

仿人机器人具有人类的外观,可以适应人类的生活和工作环境。随着现代科学技术的进步,仿人机器人的能力越来越强。因此,仿人机器人成了当前机器人研究领域中的热点。东京理工大学于2002年开发的SAYA机器人[1,2],它能够基本实现6种类人表情,不过笑起来还不够逼真。日本早稻田大学开发的WE-4R系列机器人[3,4],可以识别颜色和感受不同的触觉行为,是目前感觉器官最为齐全的机器人。哈尔滨工业大学开发了“H&F Robot”仿人头像机器人,成功实现了自然、开心、生气、厌恶、悲伤、惊讶6种基本面部表情[5,6]。2007年,北京科技大学设计了一个情感机器人头[7],它可以和人进行对话并产生表情。国内研究的仿人头部机器人基本可以实现6种基本表情,但是还不能和真人相比,不够自然和逼真。其原因一方面是由于机器人头部空间很小,运动机构较多,造成了制造此类机器人难度很大;另一方面是没有合适的、与真人皮肤类似的材料;在已经组装好的机器人头部中还可能存在机构相互干涉的现象,一旦产生相互干涉,许多机构必须得重新设计,费时费力。

本研究提供了一种基于Pro/E的结构设计及虚拟装配,尽可能地减少重复设计的工作量,同时还运用Pro/E对各运动机构进行动态分析,所得的数据将作为驱动装置选型的参考依据。

1 结构设计

1.1 设计思路及技术要求

机器人要产生仿人的表情,首先要具有仿人的头部,总体有两种设计思路:一是采用仿人头骨、器官、肌肉、皮肤来构成机器人的头部,用人工肌肉来驱动表情,可以达到仿人机器人与人类表情的高度仿真,但就目前的技术条件,实现起来还有很大的困难,所以一般都不采用这种方法;其二是从机构运动学的角度分析,人体的面部表情主要依赖于眉毛、眼睛、嘴、下颔、颈部的运动,如果这些运动得以准确的实现,那么机器人的类人表情也就随之产生了。就目前现有的水平来说,这种方案是可行的,而前一种方案应该是未来要研究的目标。

笔者所研究的仿人头部机器人是作为迎宾机器人使用,在不影响机器人类人表情表达的情况下,应尽可能使机器人结构简单、易于控制、稳定性高。根据分析,笔者设计了12个自由度(如表1所示),包括眉毛的上下运动、眼睑的旋转、眼球的上下和左右转动、嘴巴的上下闭合和颈部的运动[8]。为了便于设计,将整个机构的设计分成眉毛、眼睑、眼睛、下颔和颈部5个运动模块,每个模块可以单独的运动,各个模块组合起来就形成一个完整的机器人头部。机器人头部完成类人表情时,各个机构运动的技术要求如表2所示[9]。

1.2 头部关键尺寸确定

本研究参考GB/t2498-1998《成年人头面部尺寸》中的男子头面部项目尺寸[10],依据这个尺寸对机器人的头部在Pro/E的虚拟环境中进行了设计,当然在制作过程中也没有完全拘泥于这个尺寸,还从美学角度出发进行了适当的调整。其中关键尺寸如下:瞳距64 mm,眼部到下颚的距离为95 mm,颈部长为88 mm,颈部最宽的地方为107 mm。机器人头部尺寸如图1所示。

1.3 各模块机构具体设计

1.3.1 眉毛运动机构

眉毛的运动主要是靠眉毛中部肌肉的拉动,因此可将眉毛的运动看成是眉中那一个点的运动,这将大大简化设计和安装的难度,同时还不太影响机器人情感的表达。眉毛的设计是运用滑块和轴的组合,滑块与轴固定,轴上安装2只轴承,使轴在电机驱动滑块的作用下能够自由旋转。在滑块上安装磁性材料来驱动中间部分是磁性材料的眉毛。受磁力的作用,眉毛就可以吸附在脸上并可以随着后面的滑块做纵向的运动,即可以做皱眉的表情。

实现眉毛运动的结构简图如图2所示。

1—电机;2—眉毛;3—轴承;4—连杆;5—轴

1.3.2眼睛的运动机构

人类的眼球可以上下转动、左右转动,还可以在眼眶里旋转。一般情况下人的2只眼睛运动方向是相同的。因此,基于上述考虑,笔者设计了一种能使眼球左右和上下转动的机构。此机构是用2个电机分别驱动轴线位于经过眼球中心平面互相垂直的2根轴,在轴的中间部分套有一层橡胶,与眼球相接触,当电机运动,带动轴旋转时,由于摩擦力的作用,使眼球跟着转动。由于眼睑部分只具有旋转的自由度,因此设计了一个像眼睑一样的壳体安装在眼球的上部,随着电机的转动,可实现像人一样的眨眼运动。

整个眼睛的运动机构如图3所示。

1—电机;2—电机;3—眼睑;4—眼球

1.3.3 下颚的运动机构设计

因为嘴部的下部空间很小,需要随着下颚运动而运动。为了简化机构,只需要下颚机构能够实现上下运动。整个机构的设计包含1个自由度,主要是让机器人模拟人类张嘴和闭嘴表情的。下颚包含有鄂部和牙齿,相对来说重量比较大,因此用一台扭矩较大的电机驱动来实现下颔的张合运动。

整个下颔的运动机构简图如图4所示。

1—销轴;2—下颚;3—牙齿;4—上颚;5—连杆;6—电机

1.3.4 颈部的运动机构

在对机器人颈部的设计中,本研究采用跟人类类似的颈部结构,同时让它具有3个自由度。上脖颈控制点头,中脖颈控制左右摆头,下脖颈控制转头,转动用一台扭矩和体积更大的电机来驱动,其他采用双舵机并排驱动,以增强扭矩。

整个机器人颈部的机构如图5所示。

1—电机;2—下脖颈;3—电机;4—上脖颈;5—中脖颈

2 头部机构运动干涉检验与仿真

2.1 各模块的虚拟装配

在Pro/E中进行装配,有两种约束方式:一种是全约束,也就是机构在组装好之后没有自由度,不允许机构运动;一种是以机构连接的方式,允许机构有自由度。因为下一步需要对机构进行运动学分析,本研究选择以机构连接的方式建立了装配模型,如图6所示。

2.2 干涉检验

在Pro/E的装配环境中,如点击菜单栏中的“分析—模型—全局干涉”,有干涉的地方将会以红色线条显示。为了能够看出效果,在其中设置了有干涉的地方,如图7所示。

通过对装配体做干涉检验,可以清晰地看到在设计过程中是否有不合理的地方,对于进一步的修改和下一步实际制作实体机器人都有很大的帮助。

考虑到实际制造时要为机器人加上摄像头、微型传感器以及力觉传感器等外部设备,所以设计时必须要留出必要的空间。可以通过在Pro/E中对各个模块进行反复修改,在保证各机构不相互干涉的条件下,尽量多为下一步让机器人实现丰富的面部表情留出足够大的空间。

2.3 各机构运动学分析

运动仿真的过程首先以机构连接的方式建立需要分析的机构模型,组装并补全相关的运动配合条件;设定初始位置;加入驱动条件(让机构运动,需要伺服马达等动力条件);设定分析条件(时间、速度等)并播放和输出分析结果。根据机器人的功能要求,本研究对机器人各个模块的运动机构进行了运动学分析[11],如图8～11所示。

通过Pro/E对眉毛机构进行的分析,眉毛运动的位置、速度、加速度曲线如图8所示。从图8中可以看出,眉毛机构的纵向运动范围较大,而速度与加速度变化较小,也就是说机构可能受到的冲击负载较小,有利于电机的选型。

从图9中可以看出,眼睑运动的范围相对较大,可以选用不同的电机型号进行驱动。也可以通过调节眼睑机构的杆长,使机器人实现眨眼和沉思等表情更加自然。

从图10中可以看出,速度与加速度曲线较平缓,相对负载较小。可以通过眼睛的上下、左右运动的相互配合,实现眼睛的多重运动。此外还可以在眼睛里放置CCD摄像机,使机器人具有视觉功能,可以更好地与人进行交互。

从图11中可以看出,速度与加速度变化较大,所受到的冲击载荷必然较大。因此,在考虑下颚电机的型号时,要选择扭矩比较大的电机,通过仿真,将所需的电机扭矩求出。通过下颚可以实现嘴部说话的动作,也可以实现微笑等表情,并能配合语音系统实现语言功能。

3 结束语

本研究通过在Pro/E中对仿人头部机器人进行三维建模,得出了整个头部框架的尺寸和各个模块机构的具体尺寸,对于今后制作实体机器人奠定了基础。对各个模块运动学的仿真分析,得出了各个模块的位置、速度和加速度曲线,这些曲线为今后电机的选型提供了依据。研究结果表明,该研究为制作仿人头部机器人提供了一定的帮助,在实际项目的应用上也具有一定的指导价值。

参考文献

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[3]MIWA H,OKUCHI T,TAKANOBU H,et al.Developmentof a New human-like Head Robot WE-4[C]//Proceedingsof the 2002 IEEE/RSJ International Conference on Intelli-gent Robots and Systems EPFL,Lausanne,Switzerland,Oct.2002:2443-2448.

[4]MIWA H,UMETSU T,TAKANISHI A,et al.Human-likethat has Olfactory Sensation and Facial Color Expression[C]//Proceedings of the 2001 IEEE International Confer-ence on Robotics&Automation Seoul,Korea,2001:459-464.

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[7]李娜,陈工,王志良.表情机器人设计与实现[J].微计算机信息,2007,23(12-2):232-234.

[8]李素平,陈振华,陈军,等.一款迎宾机器人的头部结构设计[J].机械设计,2010,27(7):20-24.

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[10]国家质量技术监督局.GB/T2428-1998成年人头面部尺寸[S].北京:中国标准出版社,1998.

[11]柏垠,柯显信,唐文彬.基于舵机驱动的一种仿人面部表情机器人的结构设计[J].机电一体化,2009,15(9):55-58.

头部结构 篇2

擦法

用手掌的大鱼际、掌根或小鱼际附着在一定部位，进行直接来回摩擦，使之产生一定热量。本功法益气养血、活血通络、祛风除湿、温经散寒，具有良好的保健作用。

点法

用拇指顶端，或中指、食指、拇指之中节，点按某一部位或穴位，具有开通闭塞、活血止痛、调整脏腑功能等作用，常用于治疗脘腹挛痛、腰腿疼痛等病症。

击法

用拳背、掌根、掌侧小鱼际。指尖或用桑枝棒叩击体表，可分为拳击法、小鱼际击法、指尖击法、棒击法等。击法具有舒筋通络，调和气血的作用，使用时用力要快速而短暂，垂直叩打体表，在叩打体表时，不能有拖抽动作，速度要均匀而有节律。其中拳击法常用于腰背部;掌击法常用于头顶、腰臀及四肢部;侧击法常用于腰背及四肢部;指尖击法常用于头面，胸腹部;棒击法常用于头顶、腰背及四肢部。

搓法

用双手的掌面或掌侧挟住一定部位，相对用力作快速搓揉，井同时作上下往返移动。本法具有调和气血，舒通经络、放松肌肉等作用，适用于四肢及胁肋部。使用此法时，两手用力要对称，搓动要快，移动要慢。

捻法

一手的拇指和食指罗纹面，捏住另一手的手指，作对称用力捻动。本法具有理筋通络、滑利关节的作用，适用于手指、手背及足趾。运用时动作要灵活、快速，用劲不可呆滞。

头部结构 篇3

关键词：插件机,插件速度,头部,机械结构,设计,工艺

0 引言

随着电子技术的迅猛发展, 电子产品的使用越来越广泛, 电路板是电子产品的重要元部件之一, 而插件机是将各种电子元器件插入PCB板指定位置的自动化设备。近年来, 随着我国电子产业的迅猛发展, 行业内部竞争也越来越激烈, 在这样的背景条件下, 对自动插件机的要求越来越高, 需求也越来越大。因此, 提高插件机的插件速度和稳定性就是目前插件机行业发展的重中之重。

头部装置是插件机的核心部分, 它是实现插件机高速、稳定插件的前提。目前市场上现有的立式插件机由于头部结构、配合、软件等限制, 插件速度和稳定性一直不容乐观, 插件速度一直无法提高, 其稳定性也相对欠缺, 从而使得市场上现有的立式插件机的插件效率和稳定性无法得到改善。本文将重点介绍ZHX-L2015系列立式插件机的一种新型头部结构, 从设计、加工、生产、装配、调试等多个方面来分析该机型头部机械结构的特点及工艺原理, 并与目前市场上现有的插件机进行对比, 在保证机器稳定的前提下, 揭示插件机机械结构和速度之间关系的特性, 以期为企业创造更多的价值。

1 头部机械结构及工艺划分

1.1 插件机的几何结构

目前市场上立式插件机的外形种类非常多, 但其功能上基本大同小异, 如图1所示, 一般共分为头部、底座、尾部、检测以及外壳钣金等5个部分。在目前插件机行业的设计思路中, 如何将机器设计得轻巧、速度快、稳定性高、噪音低, 是每个机械设计师都要面临且必须解决的问题, 这也将是本行业以后设计前进的方向。插件机各部分相辅相成、独立运转, 不难看出, 对机器的插件速度和稳定性起决定性作用的就是头部, 因此, 可以这样说, 一台插件机的头部机械结构的稳定性和合理性是判断本台机器设计成熟与否的标志。

1.2 设计方法

首先运用SolidWorks对插件机的机械部分进行结构划分, 将头部与机器其他部分连接处的尺寸设计准确, 运用机械原理及机械设计、工程图学、机械系统设计学, 确定尺寸公差及尺寸配合范围等, 最终确定头部的外形尺寸。

应用机械控制工程学及工程力学, 综合设计、加工、生产、装配、调试等环节, 将头部做以下划分, 主要包括:高速插件的连杆装置、上下插件的齿轮传动装置、高速电机及配套联轴器装置、极限定位及保护装置等。

2 头部机械结构设计及工艺

2.1 头部机械结构设计

如图2所示, 插件机的头部主要采用各连杆驱动配合、伺服电机带动的工作原理。连杆驱动装置是利用连杆配合及杠杆原理, 在马达的驱动下, 实现插件驱动装置带动插件头装置上下以达到连续插件的目的。H轴马达通过联轴器与横齿轮轴一端相连, 横向齿轮轴与齿条啮合, 齿条安装在直线滑块座上, 而直线滑块座上装设有直线导轨, 因此其能在铝板上自由上下滑动, 达到和连杆驱动装置相互配合的目的。下直线轴承座内设一旋转轴承, 空心的插件主杆和该轴承相连, 主杆由两个横向安装的轴承将其定位。在主轴承座内设有轴承, 设有同步轮的主杆套和轴承固定连接, 主杆穿过主杆套, 同步轮通过同步带和马达RH相连, 马达旋转时主杆也跟着旋转, 实现不同角度的插件。

主杆的下端装设插件本体。本体上设有夹料和卸料机构。当CTA (Component Transfer Assembly) 机构送料时, 夹料机构把料夹住;当插入元件时, 卸料机构把元件从夹子上卸下。CTA的送料滑块和直线导轨活动连接, 滑轨和气缸连接, 气缸工作送料滑块前后运动, 把原件从链条的链条夹上送到插件本体的加料机构并返回。CTA机构把原件从链条的链夹上送到插件本体的夹料机构, 然后回位;马达RH会根据插入角度的需要而旋转, 摆正本体的角度;H轴马达旋转, 齿条向下运动, 插件本体和压料一起向下运动;马达P旋转, 压料杆向下运动, 把元件插入电路板的孔内, 而后压料杆回位, 再和齿条一起回到初始位置。

2.1.1 高速插件的连杆驱动装置

如图3所示, 头部连杆驱动装置由4个连杆、连杆驱动马达、马达固定座、头部连接块组成。右端曲柄由伺服电机带动, 360°旋转带动连杆, 利用杠杆原理从而使压料杆上下运动。连杆驱动马达由一套限位检测保护装置来定位此马达的正负极限位置, 马达启动后, 带动连杆联动, 然而此部分最重要的部件是作为整个联动运动支撑点的头部连接块, 支撑点选取的位置将直接决定整个机构的速度及稳定性。

利用杠杆原理使得整个连杆部分的速度大大提升, 形成了头部连杆部分的整个传动结构。由于该连杆结构在高速往复运动, 连杆驱动马达要想更好地将运动传递给插件机构, 4个连杆必须要在同一平面上, 否则就会产生切向应力, 一旦切向应力产生, 连杆之间就会产生刚性摩擦, 这样整个机构的运行速度和稳定性就会受到影响。

2.1.2 高速电机及配套的联轴器装置

如图4所示, 由于插件机在高速运动过程中, 其在H轴方向上下的速度和频率非常快, 为了保证插件的精度和稳定性, 也就要求头部在H轴方向传动装置的精度要非常高, 因此在保证插件稳定的前提下, 如何更好地将高速电机的转动转化成头部上下的往复插件运动就成了另一个重要的环节。

当电机高速往复运动时, 与电机紧密连接的联轴器将运动直接传到H轴主齿轮, 因此该装置在运行过程中, 电机、联轴器、主齿轮这三者的转动中心必须在同一直线上, 而且由于电机的震动非常大, 所以电机的固定也一定要牢固, 否则将直接影响插件效率, 也使得机器在运行过程中噪音非常大, 甚至会导致整个机器不能运转。

2.1.3 插件驱动装置

如图5所示, 上下插件的插件驱动装置由主齿轮轴、H轴承座、齿条、头部连接块组成。当电机带动插件装置高速往复运动时, 和连杆结构连接在一起的齿条相应地进行上下往复运动, 因此与齿条进行啮合的齿轮由于作用也会相应地做圆周转动, 由于齿轮和主齿轮轴连接在一起, 而主齿轮轴两端用轴承及轴承座固定, 因此保证了齿轮在高速转动过程中空间位置不会偏移。

通过对比, 本机器选择了齿轮和齿条的上下传动结构, 齿轮及齿轮轴被固定在头部支架上以保证其稳定性, 齿条安装在插件装置上随其一起上下运动, 这种传动方式无论是在安装、调试以及降低摩擦和噪音方面都是最合适的选择。

2.2 头部机械结构工艺分析

2.2.1 高速插件的连杆驱动装置工艺

由图6不难看出, 为了让该连杆机构能够高效运行, 各个连杆的连接要紧密, 与连杆驱动马达相连接的连杆也必须和马达轴抱紧。而且, 为了保证插件的稳定, 降低插件过程中的噪音, 每个连杆与压料杆要同在一个平面上, 只有消除切向应力, 装置才能有效运行。

由于插件机的插件高度是严格固定的, 因此, 各个连杆的尺寸必须要配合好, 这一点是决定该连杆机构成功与否的关键;而且连杆的支撑点的选取、转动角度、正负极限的位置等等都是该装置的核心所在。

2.2.2 高速电机及配套联轴器装置工艺

通过反复对比齿轮齿条传动、皮带传动、联轴器传动等诸多传动方式, 从节省空间、传动效率以及插件的稳定性方面考虑, 最终选择了联轴器的直接传动。通过前文不难看出, 该装置中的电机是在插件机整个头部中最大的, 因此可以说该电机的速度非常高, 但是其震动也非常大, 因此选择合适的电机传动结构就显得尤为重要。

由于插件机头部是非常精密的部件, 任何小的震动或者摩擦都有可能引起插件的稳定性和速度, 甚至导致插件不良, 由于齿轮齿条不能很好地吸收震动, 所以这里不建议使用齿轮齿条传动。我们知道皮带传动在吸收震动方面是非常好的, 它可以完全消除电机震动给插件头部带来的不利影响, 但是这种结构所占的空间太大, 而且不太适合高速往复运动, 因此在这个机构中就选择了联轴器传动, 而且联轴器的种类很多, 有很多类型的联轴器可以很好地消除电机震动所带来的不利影响。

2.2.3 上下插件的插件驱动装置工艺

该传动装置在运行过程中, 空间位置必须要严格固定, 这一点是降低机器噪音和震动的基本保证。因此, 主齿轮轴两端用轴承及轴承座必须严格固定, 而在安装调试过程中, 为了能使机器达到最好的效果, 减少机器部件之间的刚性摩擦, 该部分又必须具备可调性, 等调试完毕, 再将该部分彻底固定。

连杆机构带动插件装置高速上下往复运动, 也就为插件机高速稳定的插件提供了前提, 紧接着就是如何保证插件装置在连杆机构的带动下高速运转。由于机器在高速运动下震动和噪音都会成倍增加, 因此, 选择合适的传动结构有助于降低机器的震动和噪音, 而且还要尽量减小部件之间的刚性摩擦, 以延长机器各个部件的使用寿命。

3 结论

本文提出一种新型的高速稳定的插件机头部装置, 并且对该装置的各个关键技术和性能参数进行了分析和讨论。在不影响插件机插件性能的前提下, 大大简化了插件机头部的结构和可调性, 提高了插件速度及稳定性, 并且降低了插件的不良率。

(1) 插件速度和自动化程度大幅度提高, 在插件过程中无需人为过多干预, 基本实现了机器全自动不间断插件, 为实现高速插件打下了坚实的基础。

(2) 稳定性和可调性大幅度提高, 用一种可调式的新结构代替原有的固定结构, 使得装配和维修人员能够更简单高效地完成工作。

(3) 头部部件之间的可调性增加, 减小了部件之间的刚性摩擦, 降低了部件之间的磨损, 从而延长了头部的使用寿命, 而且在提高稳定性的同时也降低了噪音。

头部装置是插件机的核心部分, 它是实现插件机高速稳定插件的前提, 该插件机头部装置的技术性能已基本达到国际先进水平, 对推进中国电子产业的发展和提高中国市场电子产品的竞争力、中国制造产业升级都具有重要意义, 前所未有地促进了我国插件机自动技术的进一步发展, 而且可以在此基础上提供继续开发的平台, 为我国机械行业的发展出一份力。

参考文献

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[5]杨叔子, 杨克冲.机械工程控制基础[M].6版.武汉:华中科技大学出版社, 2011.

如何按摩头部生发呢 篇4

在专家的参与指导下，在中医经络按摩学说理论的基础上，根据生发育发的具体要求，设计了一套行之有效的生发按摩手法，头部分布督脉、膀胱经、胆经、三焦经，先从前发际到后发际的纵线按摩，后以三经在头部前发际的四个穴起手，做横线走行进行按摩。邦定育发手法采用点法、按法、揉法、叩击法四种手法，动作遵循轻柔、灵活、流畅、不浮不燥，力轻而富有弹性，轻落至重后轻起，反复施力，做到补能益气生血，泻能活血化瘀。

1.百会穴：百脉交会穴，可通畅百脉，调和气血，扩张局部血管，从而改善局部血液循环。采用按法，以拇指指腹作用于百会穴，力度适中，以患者不觉晕为宜，用力时不是用指力，而是呼气、沉肩、肩发力于臂而贯于指。

2.风府穴：采用点法揉法，以拇指指端沿顺时针点揉旋转5次，力度适中，在点和揉时应向上用力，才能见效，点法、着力点较小，刺激性强，而配揉法可刚中带柔，取长补短。以患者觉酸胀、不感痛为准。

3.风池穴：按摩手法同风府穴的手法，此法疏散在表的风邪，点穴开筋。松解局部肌肉痉挛。

4.太阳穴：较敏感，采用点法揉法，力度为轻缓，以中指指端点太阳穴，由轻至重后轻，旋转揉动5次，动作持续，着力深透。此法可祛散风寒，解除头脑紧张感，以缓解头部血液循环障碍。

5.四神聪：采用点法按法。以双手拇指指腹进行点按，先点按左、右神聪，后前后神聪。祛风邪活气血，健脑宁神。

头部循经按摩结束后，我们还采用了一些放松手法，如叩击法：叩击头部，沿经叩击。用力快速而短暂，刚中有柔，速度均匀而有节奏，此法可疏通经络，调和气血，使头皮温度升高，头皮微红，改善头部血液循环。此法对斑秃效果比较明显。

除此以外外，专家与医生还结合了耳穴的手法辅助育发。《灵枢・口问》说：“耳者，宗脉之所聚也。”《厘正按摩要述》曰：“耳珠属肾，耳轮属脾，耳上轮属心，耳皮肉属肺，耳背玉楼属肝。”耳穴的操作是按脏腑经络辩证现代医学理论取穴，主要采用：“肾穴(对耳轮下脚下方后部)，肺穴(耳甲14区)，内分泌穴(耳甲腔的前下部)，肾上腺(耳屏游离缘下部尖端)。手法采用揉、搓、捏、点法，以拇指、食指揉捏耳廓至发红，以拇指为基，食指点揉以上四穴，力量轻不觉痛为宜，顺序是由下至上。以食指、中指夹于耳根部，上下搓动5次，力轻至皮肤发红。通过疏通耳部经络达到疏通头部经络，促进头部血液循环，以助头发生长。

《诸病源候论》记载：”当数易梳，梳之取多，不得使痛，亦可令侍者梳，取多，血液不滞，发根常牢。"按摩后可连续梳理头发20-50次，促进血液循环，止脱生发。

治疗脱发的方法有很多种，所以脱发朋友们不要过于担心，找到自己的病因，找到适合自己的治疗方法，一定可以彻底治疗脱发的。

对于脱发者来说，要清淡饮食，减少洗发次数。现在有人一天洗发两到三次，同时洗发水也很高档，这没有必要，洗发越勤，皮脂分泌就越多，减少洗发次数可以减

少洗发精对头发的损伤。如果头发比较干，一周洗一次即可;油性头发三天左右洗一次。完全没有必要一天一次。核桃、芝麻等食物都有生发的作用，这里面含有多种维生素和矿物质。但防范脱发要均衡饮食，多吃一些蔬菜，不要偏食、挑食。

心理疏导在头部创伤的应用 篇5

1 临床资料

我科自2006年5月-2008年5月共收治头部创伤患者622例, 男595例, 女27例, 其中并发颅内出血手术治疗的58例, 入院3 d后突发急性意识丧失2例, 并发语言、肢体残疾22例, 死亡9例。

2 临床观察

2.1 入院评估

患者病因不一, 有矿井作业受伤者, 有车祸致伤者, 有打架致伤者, 也有意外伤害致伤者, 男患者为多数。患者入院即对其基本资料进行评估, 包括受伤原因、职业、文化程度、生活习惯、饮食、睡眠、脾气性格、家庭情况和自理能力等, 以便制定心理疏导的方案。

2.2 疗效观察

心理疏导对因打架导致的头部创伤患者疗效比较好, 尤其是对并发了突发急性意识丧失的患者疗效显著, 对其他原因造成的头部创伤疗效一般。我院曾收治1例以“头部创伤”住院的74岁女患者, 系被继子用拳头击伤头部致头痛、头晕入院, 受伤当时曾有短暂的意识不清史。入院时查体生命体征、头颅CT、实验室检查指标等均无异常, 患者情绪较低落。入院后给予三级护理, 一般的对症治疗。第3天06:00, 发现患者意识丧失, 不语, 四肢不动, 生命体征仍属正常范围。在给予进一步检查的同时, 迅速组织全院会诊, 鉴于患者综合情况, 排除了其他病症, 建议行心理疏导。在由责任护士实施心理疏导之后约2 h, 患者先由能哭泣, 到能语言, 直到当晚能自行活动肢体。第2天, 继续实施心理疏导, 配合亲情陪护, 患者在第6天后痊愈出院。

3 方法

3.1 建立信任

患者入院后责任护士通过给予其细致的查体, 周到的问候, 妥善的安排, 精心的护理, 一般都能和患者及其家属建立良好的护患关系。

3.2 制订计划

通过分析收集到的患者的资料, 找出症结, 发现患者心理问题, 由责任护士给予实施心理疏导。

3.3 实施

根据患者情况, 找到恰当的时间, 营造合适的氛围, 进行心理疏导。一定要注意语言的艺术性、合理性, 循序渐进, 充分调动患者的互动, 对患者的病理心理进行引导, 激发其自信的一面。护士和患者共同找出应对目前挫折的方法, 不断相互提问, 通过质疑, 提高和强化患者的心理素质, 由此转化为自身力量, 主动应对应激, 来处理现实的问题。

3.4 反馈

心理疏导的模式为:不知→知→认识→实践→效果→再认识→再实践→效果巩固[1]。由于这种治疗是一个循环往复、逐步深入的过程, 所以它的效果不仅仅是取得症状的消失, 而是以远期巩固的效果为最终目标。所以, 要不断修正方案通过多次的疏导和反馈达到疗效。

4 讨论

语言是心理疏导疗法的基本工具。在患者不同的病情阶段, 主要以准确、鲜明、生动、灵活、亲切、适当、合理的语言分析疾病产生的根源和形成过程、疾病的本质和特点、如何树立战胜疾病的方法, 激励患者自我领悟、自我认识和自我矫正, 促进患者自身心理病理的转化, 减轻、缓解、消除症状。并帮助他们认清疾病的发展规律, 改造个性缺陷, 提高主动应对心理应激反应的能力, 巩固疗效[1]。尤其是对那些因被打自尊心极度受挫, 安全感缺失, 导致自我防护心理机制缺失的患者, 分析清楚其致病因素, 由与其接触比较亲密的责任护士执行治疗方案, 通过恰当的非语言沟通, 亲和的语调, 切中要害的话题, 有序地把患者心理症结、心灵深处的隐情等充分表达出来。鼓励患者哭泣, 实现从不愿合作到愿意合作, 从消极情绪到积极情绪, 从逃避现实到面对现实的心理转化过程。抓住主线, 循循善诱, 提高患者的认识, 把各种不正确的认识及病理心理引向科学、正确、健康的轨道, 使病理心理转化到生理心理, 并配合亲情的作用, 找回患者的安全感和可依托感, 以及应对目前挫折的方法, 接受现实, 达到治疗的目的。

5 小结

本治疗护理方案的疗效没有采取对照观察的方法, 还缺乏具体数字的支持, 有待进一步的实践。

参考文献

某车型头部保护方案优化分析 篇6

汽车的前排座椅是汽车内饰的重要组成部分, 前排座椅主要由头枕、靠背和坐垫组成。在前排座椅的设计过程中, 座椅的安全性越来越受到人们的重视。当汽车发生追尾碰撞事故时, 乘员原本保持放松状态的头部和颈部会受到来自头枕和靠背的作用力, 头部和颈部将发生相对运动。当座椅的骨架和头枕结构不佳时, 乘员的头部和颈部极易受到鞭打损伤[1,2]。世界各国越来越重视座椅的防鞭打性能, 我国C-NCAP也在2012 年7 月正式实施挥鞭伤试验。本文将对某品牌汽车前排座椅结构进行优化, 以提高其鞭打性能。

1、挥鞭效应评价标准

挥鞭效应评价主要包括静态评价和动态标准。静态评价主要考察假人头部与座椅头枕之间的高度和头后间隙。而C-NCAP动态评价则主要考察加速度波形。在C-NCAP的动态评价试验中, 研究人员在座椅上安置BIORID II鞭打假人, 用于评价车内乘员追尾碰撞中受鞭打效应造成的伤害指标。其中主要输出通道如图1 所示, 包括假人头部加速度、头部反弹速度、胸椎加速度、颈部剪切力、颈部拉力和颈部扭矩等。

我国的C-NCAP座椅鞭打试验评分原则如表1 所示, 即针对颈部伤害指数、上下颈部剪切力、拉力、扭矩等7 个颈部伤害值指标进行考核[3]。如果相应的伤害值超出低性能值, 则该脉冲波形指标得分为0, 如果相应的伤害值低于或等于高性能值, 则该脉冲波形指标得分为满分。介于高性能值和低性能值之间, 则需线形插值来计算该波形得分。同时, 靠背张角和头部干涉的测量结果作为扣分项, 根据要求的限值来判断是否需要扣分。

2、挥鞭性能理论分析研究

挥鞭伤害的保护设计核心之一就是降低假人颈部伤害值 (即NIC数值) 。NIC是基于假人头部的水平方向加速度与T1 ( 即假人第一节胸椎) 相关的加速度来计算的。而计算T1则需要假人头部X向加速度以及T1的平均加速度。根据需要, 首先计算假人头部与T1的相对加速度。其具体计算如下:

式中:为假人胸椎T1的X向加速度, 为假人头部X向加速度。

在此基础上, 通过积分, 计算出假人头部与T1之间的相对速度。

进而, NIC即可通过假人头胸X向相对加速度与相对速度计算得到:

式中, NIC (t) 为假人颈部伤害值, 为假人颈部伤害最大值, 为假人头与头枕接触后分离时刻。

NIC反应了假人头部与胸部的相对运动关系, NIC越大, 说明假人头部与胸部的相对运动越剧烈, 导致颈部受到的剪切力越大。因此设计时, 假人头部与胸部的相对运动越小越好。同时, 也需控制假人上下颈部间的剪切力、拉力和扭矩的差值, 以达到整体改善鞭打性能的目的。通过分析可知, 通过设置合理的靠背与调角器刚度, 减弱座椅靠背对假人背部作用, 使头枕在合理的时刻与头部作用, 减小头胸加速度差值, 提高座椅头枕刚度, 减小颈部向后弯曲程度, 都可有效改善颈部NIC伤害值, 并提高座椅防挥鞭伤的整体性能。

与全新座椅的开发不同, 本文旨在不更改较多相关零件的前提下, 通过局部优化的方法达到座椅安全性能的要求, 以降低开发成本, 实现效益最大化的目的。座椅头枕作为鞭打试验中重要的安全件, 其结构好坏将直接影响假人在鞭打试验中的伤害指标。研究显示[4], 通过尽可能减小假人头后间隙的距离, 调整头枕的高度, 调整头枕强度及头枕杆刚度的方法能够从整体上迅速降低假人的伤害指标, 是一种非常有效的座椅优化方法。

3、鞭打试验优化方案验证

本文通过对某车型前排座椅的鞭打试验, 根据C-NCAP的评价指标分析形成假人挥鞭伤的主要原因, 并通过试验结果指导改进座椅头枕结构, 使其C-NCAP挥鞭伤试验达到满分。

3.1 初始试验结果及分析

C-NCAP中静态测量结果会直接影响座椅的动态评价得分。图2 为座椅实验图。图3 为颈部实验变化示意图。

根据试验要求, 对本文所研究座椅头枕的空间几何尺寸进行测量, 其结果如表2 所示。在此基础之上, 对A4 车型前排座椅按照C-NCAP试验要求进行试验, 其结果如表3 所示。

从表中可以看出, 鞭打试验得分 (C-NCAP) 为1.09 分, 颈部上端的拉力 (Upper Fz) 以及颈部下端的剪切力 (Lower Fx) 得分较低。通过上文的理论分析可知, 这是因为头后距离过大, 头部接触头枕的时间较晚, 头枕不能够及时地对头部起到支撑作用;与此同时头枕的高度不适, 头枕不能很好地抑制头部向上运动, 使得头部受创严重。

图4 和图5 分别展示了发生碰撞时乘员头部和T1的加速度情况以及NIC的变化情况。结合两图可知, 由于座椅头枕的强度低, 不能及时限制假人头部向后的运动趋势, 在碰撞发生80ms时头枕便不能抑制头部的加速运动, 造成头部加速度过大。当碰撞发生110ms时, 头部加速度达到了260m/s2的峰值。在碰撞发生80ms时, 头部相对于T1 的加速度较大, 此时的NIC试验值超过了其高性能限值, 故NIC得分较低。

3.2 优化试验结果及分析

根据上文的理论分析并结合初始试验结果, 在不改变座椅骨架结构的基础上, 对座椅头枕的几何结构进行优化改进。优化过程中利用CAE辅助分析和物理实验对应方式。图6 鞭打实验仿真分析图。图7 物理实验验证图。

将优化后的头枕安装在同一座椅骨架上, 并进行静态测量, 其测量结果如表4 所示。对优化后的座椅进行CAE鞭打试验分析, 其NIC数值曲线如图8 所示。由图可知, 在碰撞发生70ms时, 头部NIC值最大。同时对比图9 可以看出, 在70ms时, 头部加速度急剧的下降, 与T1 加速度差值较大, 考虑是由于头枕强度较强, 其对头部向前的力阻碍了头部由于惯性向后运动的力, 导致了头部加速度降低。

根据上述试验失分的原因分析, 再次对座椅头枕进行优化设计。优化后将头部支撑部分向后移动15mm, 头枕发泡向前移动5mm, 头后距离由原先的16mm降低到11mm, 并将原头枕杆由直径12.7mm厚2mm的空心杆变为直径12.7mm厚2mm的实心杆, 以增加头枕的刚度。优化前后的头枕结构如图10 所示。其中, 蓝色代表头枕优化前的结构, 绿色代表头枕结构优化后的结构。对优化后的头枕进行CAE鞭打试验分析, 头部与T1加速度曲线如图7 所示。从图11可知, 由于头枕刚度与强度的优化, 使得头枕在初始阶段弹性变形小, 不会对头部出现一个向前的弹力, 从而使得头部加速度与靠背加速度基本能保持一致, 降低了NIC值。优化后的座椅, 其C-NCAP得分为4 分满分, 证明了优化方案的可行性与正确性。

4、结论

本文针对某车型前排座椅结构优化问题, 开展了相关研究。文章通过理论分析, 找出了影响座椅鞭打性能的头枕参数, 并对其进行了优化改进。通过试验验证了理论分析的可信性与优化结果的正确性。试验结果表明, 头后距离过大会降低试验得分, 通过减小头后距离, 调整头枕高度, 优化头枕强度及头枕杆刚度可显著改善座椅鞭打性能, 降低研发成本, 使座椅成本与性能得到兼顾。

摘要：文章针对某品牌汽车前排座椅鞭打性能差的问题, 展开头部保护方案优化相关研究。通过理论分析, 找出影响鞭打性能的座椅参数, 并利用鞭打试验与CAE分析相结合的方法对影响座椅鞭打性能的参数进行优化改进, 改善了座椅的鞭打性能。仿真与试验验证了理论分析的可信性和正确性。研究结果表明, 适当局部调整头后距离, 头枕高度, 头枕强度值及头枕杆刚度可有效改善座椅鞭打性能, 降低研发成本。

关键词：前排座椅,优化设计,鞭打性能,头枕结构

参考文献

[1]郑祖丹, 吴斌, 于峰, 胡伟强.追尾碰撞颈部挥鞭伤害的试验研究, 汽车技术[J], 2013 (10) :47-50.

[2]杨洪映, 防挥鞭伤安全座椅的优化设计研究, 湖南大学硕士学位论文[D], 2012年2日.

[3]中国汽车技术研究中心, C-NCAP管理规则[M].天津:中国汽车技术研究中心, 2012.

头部创伤病人的急救与护理 篇7

1 临床资料

1.1 一般资料

选取我院2008年—2010年收治的头部创伤病人96例, 其中男72例, 女24例;年龄14岁～69岁;致伤原因:交通事故72例, 高空坠落伤7例, 击打伤12例, 锐器伤4例, 挤压伤1例;致伤类型:硬膜外血肿24例, 硬膜下血肿30例, 颅内血肿18例, 脑挫裂伤24例;开放性损伤18例, 闭合性损伤78例;入院时意识清楚52例, 昏迷44例;创伤至入院时间为20 min至3 h。

1.2 治疗方法

由于颅脑损伤病人病情处于动态变化之中, 必须时刻提高警惕, 及时、准确、果断地进行抢救, 掌握急救原则, 维持气道通畅, 建立有效的静脉通道, 保证足够的氧气吸入, 及时进行止血、包扎, 若病情允许可以做各项辅助检查, 如CT、X线, 同时做好病人家属的思想工作, 仔细询问判断病情。在护理方面, 要密切观察病人的意识状态、瞳孔、生命体征和肢体活动情况。

1.3 结果

痊愈70例, 致残14例, 死亡12例。

2 急救与护理

2.1 急救处置

对病人实施及时有效的急救措施是救治头部创伤的关键, 见到病人后首先要对病人的伤情进行评估, 对病人的情况作出迅速反应。急救过程中要注意病人复合伤的处理, 及时建立静脉通道, 保持病人的呼吸道通畅, 保证足够氧气的吸入, 及时进行止血、包扎以保护脑组织。

2.1.1 复合伤的处理

头部创伤的病人如出现呼吸、心搏骤停时应立即进行心肺复苏, 实施胸外心脏按压及口对口人工呼吸;如合并张力性气胸则需紧急进行胸腔排气;合并四肢骨折的需妥善固定骨折部位再搬动, 搬动时要轻、稳, 以免对病人造成新的损伤;有耳、鼻脑脊液外漏者应取患侧卧位, 用无菌棉签轻轻擦去流出外耳道或鼻腔的脑脊液、血液;对活动性出血病灶, 采用加压包扎。

2.1.2 建立静脉通道

建立静脉通道能够保证治疗药物按时、循序地输入。需给予护脑、止血、抗休克处理, 15 min～30 min内快速滴入20%甘露醇125 mL ～250 mL, 地塞米松20 mg入小壶, 以迅速降低颅内压, 减轻脑组织损伤和脑水肿, 预防脑疝的发生[1]。如合并出血性休克, 应迅速建立2条静脉通道, 确保输液、用药通畅, 根据病情快速补充血容量, 维持有效循环, 尽快纠正休克。用药时要注意防止药液外渗, 并注意随时观察病人用药后的反应。

2.1.3 保持呼吸道通畅

保持呼吸道的通畅是急救过程中所采取的首要措施, 对促进病人的恢复和预后有着重要作用。对于存在自主呼吸的病人, 应立即清除病人口鼻腔呕吐物或分泌物及血块, 头偏向一侧, 稍抬高下颌, 防止舌后坠和呕吐误吸, 必要时用吸引器吸出呼吸道分泌物及呕吐物, 防止误入气管发生窒息或并发吸入性肺炎[2];病人呼吸困难或呼吸停止时可以使用简易呼吸器进行辅助呼吸;舌后坠明显者在口中置入口咽通气管;有义齿者应取出义齿, 防止义齿脱落, 误咽、误吸而危及生命;深昏迷或颅底严重骨折出血过多者应立即行气管插管。

2.1.4 保证足够氧气的吸入

大脑是人体对缺氧最为敏感的器官, 一旦缺氧可引起脑水肿, 如脑缺氧时间过长, 则会造成不可逆性的损伤。头部创伤的病人因脑组织缺血、缺氧加重脑水肿, 所以要根据病人的病情立即给予高流量氧气吸入[3]。需要吸痰的病人, 吸痰与吸氧可以交替进行, 吸痰前后要给予高浓度吸氧, 防止血氧饱和度降低;呼吸衰竭的病人, 应立即进行气管插管, 并用呼吸机辅助呼吸, 以改善脑部缺氧症状。

2.1.5 止血包扎保护脑组织

头部创伤的病人多合并开放性出血, 应根据病情需要进行局部包扎。裂伤或撞伤的伤口需要覆盖无菌敷料压迫止血;若有动脉出血, 应立即用止血钳止血或结扎止血;如有脑膨出, 要用无菌碗、碟覆盖或纱布圈保护包扎, 以防止膨出物的破裂和被污染;耳、鼻脑脊液外漏病人不应进行填塞, 以防止出现颅内感染, 而应将病人头部转向患侧, 用棉垫置于耳郭、鼻孔外, 让其自流。

2.2 病情观察

头部创伤的病人病情各异, 医务人员要密切观察病人的意识状态、瞳孔、生命体征和肢体活动情况, 以便及时发现病情的变化, 及时进行处理。

2.2.1 观察病人意识状态

头部创伤病人均会出现不同程度的意识障碍, 病人意识的变化是判断头部创伤的严重程度及颅内压升高与否的重要指证之一, 可以用大声呼唤、定时呼唤、针刺等方法判断病人意识障碍的程度和等级。呼之能醒, 醒后意识清醒, 问答切题, 若无外界刺激则又会很快入睡者为嗜睡, 是最轻的意识障碍;大声呼之能醒, 醒后不一定能回答问题或回答但不一定正确为昏睡, 为深睡状态;病人意识完全丧失, 对语言信号无反应为昏迷, 可分为深度昏迷、中度昏边、浅度昏迷三度。出现以上任意一种情况即为出现意识障碍, 说明有进行性脑受压存在, 提示颅内血肿持续增大或脑水肿加重, 应尽早处理。

2.2.2 观察病人瞳孔变化

瞳孔是反映头部创伤病人病情变化的重要标志, 可直接反映头部受到损伤的程度, 不仅有定位价值, 还可以估计病人的预后。伤后双侧瞳孔时大时小、变化不定, 有时不等圆, 对光反射减弱或消失, 为脑干损伤的特征;伤后一侧瞳孔扩大, 对光反应消失, 是颅内血肿的表现;伤后出现一侧瞳孔缩小, 很快一侧或双侧瞳孔散大, 对光反应迟钝或消失, 对侧肢体瘫痪、意识障碍, 提示脑受压或有脑疝的可能。

2.2.3 观察病人生命体征

生命体征的观察对头部创伤病人具有重要的临床意义。15 min～30 min测量1次血压、脉搏、呼吸[4]。若出现呼吸急促或不规则, 排除胸部外伤和呼吸道阻塞, 提示可能有脑干损伤。如出现血压逐渐升高, 脉搏缓慢, 呼吸变深变慢, 则提示颅内压升高或是脑疝的早期先兆。若为潮式呼吸或不规则呼吸, 脉搏快而微弱, 血压下降, 昏迷加深, 则提示病情危重。

2.2.4 观察病人肢体活动变化

伤后一侧偏瘫, 锥体束征阳性, 可能为原发性脑挫裂伤;伤后偏瘫或全瘫, 伴有去脑性强直, 常提示有原发性脑干损伤[5]。

3 小结

头部创伤的病人病情重、发展快, 尽早进行有效的救治和规范而有针对性的护理, 可以提高救治成功率。同时本病可能留有后遗症, 易使病人表现出自卑和焦虑心理, 而头部创伤的病人又常处于高度的应激状态, 即使经过积极抢救, 仍然可能有紧张、恐惧的心理存在。因此, 医护人员在对病人采取救护措施的同时, 还要以高度的责任心对病人进行心理疏导, 以缓解病人紧张、悲观、抑郁的负面情绪, 尽量调动病人的主观能动性, 树立其战胜疾病的信心。及时有效的急救与护理措施, 可以提高抢救效率, 提高病人的存活率, 降低致残率、病死率, 减少并发症的发生, 从而提高病人生存质量。

参考文献

[1]丁培霞, 周亚敏, 周艳霞.急性颅脑损伤的急救与护理[J].中国煤炭工业医学杂志, 2010, 13 (9) :1395.

[2]杨翠琴, 汤胜容.重型颅脑损伤的院前急救及护理体会[J].广西医学, 2009, 31 (3) :453-454.

[3]马子利, 余文俊.颅脑外伤的急救与护理[J].中国社区医师 (医学专业半月刊) , 2009, 11 (17) :195-196.

[4]李咏霞.98例重症颅脑损伤的急救与护理[J].当代护士 (专科版) , 2010 (8) :107-109.

一例兔头部脓肿的诊治体会 篇8

1 发病情况

2010年2月一只约4岁、体重4 kg的宠物兔, 因下颌出现肿块且逐步肿大, 主人带至宠物医院就诊。主述患兔平时饲养于室内, 以饲料、干草及少量蔬菜喂食。

2 临床症状

临床检查患兔下颌处有一肿块, 被毛脱落。上下颌咬合不正, 左下门牙过度生长, 并有脓样渗出物自牙龈渗出。左下颌外侧第一前臼齿处有一大小约1 cm×1 cm×1 cm的肿块, 触感柔软, 有波动感。患兔食欲和精神尚可。

3 实验室检查

3.1 镜检

取脓灶中的脓液涂片, 革兰氏染色, 镜检见革兰氏阴性、大小一致的卵圆形小杆菌。美蓝染色可见菌体两端浓染, 呈两极着色, 不形成芽孢及鞭毛, 无运动性。

3.2 细菌分离培养

用无菌针筒抽取脓肿内容物接种于血液琼脂及麦康凯琼脂培养基上, 于37℃培养24 h, 麦康凯琼脂上无细菌生长, 在血液琼脂上可见平坦、半透明露滴样菌落。

3.3 药敏试验

采用试纸法对分离菌进行药敏试验, 结果该分离菌对氨苄青霉素、四环素敏感, 磺胺类次之, 红霉素不敏感。

根据发病情况、临床症状和实验室检查, 诊断为巴氏杆菌感染引起的牙槽脓肿。

4 治疗

因主人不同意拔除患齿, 在评估患兔的生理状况后, 给予药物控制脓肿:氨苄青霉素150 mg、溶菌酶60 mg、复方新诺明10 mL、20%葡萄糖20 mL混合, 口服, 每天2次, 每次1 mL。

经治疗后, 患兔脓肿已控制、未扩大。3月份因主人没有坚持治疗, 该患兔下颌脓肿明显扩大, 约为2.5㎝×2.5㎝×2㎝, 再度来院诊治, 于当日进行手术治疗。

用氯胺酮按每千克体重50 mg肌注进行麻醉, 患兔右侧卧, 术部剪毛消毒后, 用手术刀小心在脓肿波动最明显且容易排脓的部位切开, 用0.1%高锰酸钾溶液反复冲洗脓腔, 直到脓腔及坏死组织清除干净。脓腔内填塞浸有消毒药液的纱布条, 并保持伤口开放。在化脓未停止前, 每天处理3次, 冲洗脓腔并更换纱布条。脓汁减少或停止后, 每天处理1次, 直至肉芽开始生长。术后根据情况最少连续2周配合使用抗生素、磺胺类药物进行全身治疗, 并加强护理及饲养管理。一周后, 患兔创口愈合良好, 精神和体重都不错, 出院。

3月下旬患兔回院复诊, 发现脓肿复发, 左下颌门齿有脓样渗出物, 位于第一次脓肿处的前方有一新脓肿, 大小约为2 cm×2 cm×1.5㎝, 当天进行手术治疗, 手术方法同上。

5 体会

1) 造成脓肿的原因很多, 兔因牙科疾病而导致的脓肿十分常见。其一, 兔的牙齿会终身不断生长, 生活在自然界的兔通过进食大量的干草, 达到磨牙的效果。而家兔往往因为没有足够的干草用来磨牙, 造成牙齿生长过度, 使上下颌牙齿咬合不正, 咬合不正是造成兔头部脓肿的主要原因。其二, 兔因为咀嚼尖锐物体, 也会导致牙槽或口腔内损伤引起脓肿。另外, 钙、磷及维生素D的缺乏会造成牙齿牙质改变, 牙根松动, 细菌侵入牙槽而发生脓肿。要预防头部脓肿的发生, 平时应给兔喂食定量的颗粒状饲料和无限量供应干草。解决牙齿生长过度问题, 可使用高速牙科钻头及切割器具, 修剪牙齿。如牙槽化脓, 应将化脓的牙齿完全拔除, 把牙槽清理干净后, 填上氢氧化钙以杀菌并防止细菌侵入。

2) 在对兔脓肿进行手术治疗的同时, 抗生素的使用必不可少。选择抗生素很重要, 有的抗生素会破坏兔肠道菌群的平衡而导致肠毒血症, 引起腹泻, 严重时甚至死亡。抗生素的选择应根据患兔的临床症状、脓肿的发展程度及抗生素敏感测试的结果来选择最安全有效的。兔较安全常用的抗生素有氨苄青霉素、四环素、恩诺沙星等。

3) 兔脓肿的脓汁太过于浓稠, 牙膏状的脓汁基本没有流动性, 不易清除干净, 一般用治疗脓肿的穿刺和引流方法对兔脓肿没有太大的效果。另外, 兔脓肿为阻挡病菌的进一步侵入, 脓肿壁会增生大量的纤维结缔组织, 使脓包不易自行破溃流脓, 同时药物也较难发挥其作用, 因此复发率较高。而长期使用抗生素会产生不可避免的毒副作用, 抗药性的产生机率也大大提高。因此对于兔脓肿要早发现早治疗, 同时在日常生活中通过改变饮食方式、加强术后护理、合理用药, 使兔脓肿得到有效控制。另外, 草药和中药治疗脓肿也有不少成功的例子。

头部仿生机器人舵机控制研究 篇9

1 STM32的介绍

STM32F103基于高性能32位RISC的ARM Cortex-M3内核, 它的正常的工作频率为72MHz, 上面有集成的高速存储器 (Flash的最大值为512K, SRAM的最大值64K) 并且有经APB总线连接的扩展设备和I/0。全部的设备都可以使用标准的通信接口。芯片上还包含两个12位的模数转换器、一个12位双通道的数模转换器、11个16位计时器。

芯片的特征:

(1) 内核:ARM 32位Cortex-M3 CPU最高工作频率72MHz, 1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。我们在正常情况下所使用的C51的单片机则不包含倍频这个能力, 正常情况下所使用的是11.0592MHz的晶振, 它的处理数据的能力要逊色于STM32系列单片机。

(2) 对电源的管理以及复位, 需要大小为2.0至3.6V的供电电源来进行供电以及驱动I/O的接口。与51单片机相比, STM32F103单片机内部集成了可以进行编程的电压探测器, 它可以实时地对单片机的供电电压进行监测, 并且能够在电压低于需要电压的最低限度时进行自动复位。

(3) 包含两种不同的调试模式, JTAG的接口调试以及 (SWD) 。本次研究选取的是串行调试的接口来进行调试。

(4) 多可以包含13个通信接口:2个I2C接口 (SMBus/PMBus) ;5个USART接口 (ISO 7816接口, LIN, Ir DA兼容, 调制控制) ;3个SPI接口 (18Mbit/s) , 2个与I2S复用;CAN接口 (2.0B) ;USB 2.0全速接口;SDIO接口。这里主要是使用UART接口。本研究选用含有大量的接口的SEM32F103单片机的最主要的原因就是因为普通的51单片机只含有一个UART的接口, 但是本设计中要使用至多三个UART的接口, 普通的51单片机无法满足本次试验的要求。

2 2.4G模块介绍

2.4G是一种无线技术, 由于其频段处于2.400GHZ~2.4835GHZ之间, 所以简称2.4G无线技术。它的特点是低电压, 高效率, 低成本, 双向高速数据传输, 特效体积 (不许外接天线) 具有快速跳频, 前向纠错, 校验等功能, 工作中全球开放的SM频段, 免许可证使用。优势是整合了高频键控收发电路的功能, 一特效体积实现高速数据传输的功能, 应用范围广。

系统的调试

3 无线模块的测试

逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器, 最主要的作用在于时序判定。逻辑分析仪于示波器不同, 它不能显示连续的模拟量波形, 而只显示高低两种电平状态 (逻辑1和0) 。使用逻辑分析仪, 可以方便地设置信号出发开始采样, 分析多路信号的时序, 捕获信号的烦扰毛刺, 也可以按照规则对电平序列进行解码, 完成通信协议分析。本研究是使用2.4G的无线模块来接收遥控器的信号, 遥控器的信号为高频信号, 本实验用逻辑分析仪来测2.4G模块的接收波形, 通过测试发现当遥控器推杆不同的位置对应的逻辑分析仪采样PWM波形的占空比不同, 从而用程序来根据不同的占空比的波形来判别遥控器推杆的位置。“头部仿生机器人”内部是由21个舵机作为动力结构, 分别用来控制眼睛的上下及左右运动, 眉头及眉梢的上下运动, 眉中的运动, 上下嘴唇的运动, 左右嘴角的运动和下巴等面部部位的运动。本研究通过得到遥控器推杆的位置信号, 由舵机模块去驱动舵机转动从而带动脸部各部分器官的变化, 从而实现“头部仿生机器人”不同面部表情的变化。

无线模块的测试框图如图1所示。

4 舵机的控制及表情的组合

作为“头部仿生机器人”控制的核心, 对舵机的控制相当重要。通过遥控器对每个舵机的运动情况和幅度进行测试, 得到每个舵机能运动的最大幅度, 从而了解了每个舵机能实现的最大的单一表情变化, 并对“头部仿生机器人”的机械结构进行验证。然后由两个遥控器来控制部分表情的舵机, 来进行最低限度的表情组合测试, 如何使眼睛实现转动, 嘴的张开和闭合等。经过多次的测试掌握了在某个表情下所需要的舵机的动作的组合。例如, 在高兴的表情下眼睛周围的舵机如何运动, 嘴部周围的舵机如何运动。因为每个遥控器最多可以实现4个通道, 所以两个遥控器可以实现最多对八个通道的控制, 也就是最多可以控制八个舵机的变化。以高兴的表情为例, 眼睛周围的表情是眉中舵机向下运动, 两个眉头的舵机不动, 两个眉梢的舵机向下;嘴周围的表情是左右两个嘴角向外, 上嘴唇向上, 下嘴唇向下, 这样的组合即高兴的表情组合。在了解了动作的组合与表情的关系之后, 通过测试来完成对编写程序所需数据的采集。完成了高兴的表情动作数据的采集之后便是程序的编写, 这也是电子部分的难点, 即如何把已知的动作的变化, 转化成程序里的数据。为了实现舵机动作和程序数据的融合, 通过大量的实验, 并进行了多次的测试。最后成功实现了, 用程序来控制眼睛的顺时针转动以及控制“头部仿生机器人”的六个表情的变化, 整体效果基本令人满意, 实现了预期目标。

舵机的控制的框图如图2所示。

5 总结

“头部仿生机器人”是一个复杂的系统, 调试过程相当繁琐, 费时、费工, 调试过程中无论是在硬件上和软件上都会存在着各样的问题, 实际调试中, 不断改进、总结经验, 最后成功实现了愤怒、厌恶、害怕、高兴、悲伤和惊讶六等基本表情, 使全部舵机完全配合起来并全部实现了由程序控制表情。“头部仿生机器人”的成功制作不仅会使动画效果逼真, 而且可以降低特技模型的使用成本, 从而带来商业价值。

摘要：本文介绍的“头部仿生机器人”是一款基于STM32单片机控制、内部是由电子和机械相结合的机器人, 通过对不同舵机的动作组合来实现表情的变化, 并对STM32控制芯片, 无线模块的测试方法以及调试过程中遇到的难点和困难作了介绍。

关键词：头部仿生机器人,STM32单片机,无线模块

参考文献

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