[發(fā)明專利]一種具有波浪補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙及波浪補(bǔ)償方法

有效

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• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN105909001B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧道華;王佳;李春林
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: E04H3/08
• 分類號: E04H3/08;E04B1/344;B63B29/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)院船，是設(shè)在船上的船用手術(shù)艙，尤其涉及一種具有波浪補(bǔ)償功能的手術(shù)艙，用于對海上傷病員進(jìn)行救治。

背景技術(shù)

醫(yī)院船是目前海上一線傷病員救治、前接和后送的重要工具，由于風(fēng)浪的影響，海上作業(yè)的醫(yī)院船會隨波浪作無規(guī)律的搖擺晃動，嚴(yán)重影響了醫(yī)護(hù)人員的正常工作及船上傷病員的休養(yǎng)。因此，必須采取適當(dāng)措施對手術(shù)艙進(jìn)行波浪補(bǔ)償，以提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率，使傷病員得到最佳的治療。

現(xiàn)有的帶有波浪補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙，波浪補(bǔ)償主要分為兩類：一是被動波浪補(bǔ)償平臺，主要采用彈簧阻尼系統(tǒng)補(bǔ)償船體的搖擺和升沉，精度較低，具有嚴(yán)重的滯后性等缺點(diǎn)；二是主動補(bǔ)償平臺，采用六個伺服缸都交錯傾斜的安裝方式，承載能力較差，不能承擔(dān)較大的質(zhì)量載荷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種具有主動補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙及波浪補(bǔ)償方法，可以對船舶的橫搖、縱搖和升沉進(jìn)行實(shí)時補(bǔ)償，為醫(yī)護(hù)人員提供一個平穩(wěn)的工作環(huán)境，便于醫(yī)護(hù)人員對傷病員進(jìn)行救治。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種具有波浪補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙采用的技術(shù)方案是：下方是波浪補(bǔ)償平臺，上方是艙體，波浪補(bǔ)償平臺的上方是上平臺，下方是上平臺平行的下平臺，下平臺固定設(shè)在船體的甲板上，艙體固定設(shè)在上平臺上，上平臺和下平臺之間沿圓周方向上依次連接六個伺服缸，每個伺服缸的上端各通過一個上球鉸連接上平臺，每個伺服缸的下端各通過一個下球鉸連接下平臺，每個伺服缸上裝有一個線位移傳感器，線位移傳感器連接運(yùn)動控制器，第一伺服缸、第三伺服缸和第五伺服缸這三個伺服缸豎直布置，這三個伺服缸的中心垂直于上平臺和下平臺，第二伺服缸、第四伺服缸、第六伺服缸傾斜布置，傾斜于上平臺和下平臺；三個豎直布置的伺服缸的上端與上平臺的三個連接點(diǎn)位于半徑為R1的圓周上，三個傾斜布置的伺服缸的上端與上平臺的三個連接點(diǎn)位于半徑為r1的圓周上，并且R1＞r1；三個豎直布置的伺服缸的下端與下平臺的三個連接點(diǎn)位于半徑為R1的圓周上，三個傾斜布置的伺服缸的下端與下平臺的三個連接點(diǎn)位于半徑為R2的圓周上，并且R2＞R1；艙體形心與上平臺形心重合，在下平臺的重心位置裝有姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器通過信號線連接運(yùn)動控制器。

本發(fā)明一種具有波浪補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙的波浪補(bǔ)償方法采用的技術(shù)方案是包括以下步驟：

A、姿態(tài)傳感器將測得的橫搖、縱搖和升沉值、、實(shí)時傳輸給運(yùn)動控制器，運(yùn)動控制器計(jì)算出船舶橫搖、縱搖和升沉的補(bǔ)償值，根據(jù)補(bǔ)償值分別控制對應(yīng)的六個伺服缸；

B、當(dāng)且，三個豎直布置的伺服缸首先動作，對船體進(jìn)行升沉補(bǔ)償，三個傾斜布置的伺服缸隨后動作；當(dāng)升沉值且橫搖值、縱搖值不全為零，三個傾斜布置的伺服缸首先動作，對船體進(jìn)行橫搖和縱搖的補(bǔ)償，三個豎直布置的伺服缸隨后動作；

C、六個線位移傳感器測量對應(yīng)的六個伺服的實(shí)際位移值并反饋給運(yùn)動控制器，運(yùn)動控制器將實(shí)際位移值和所述補(bǔ)償值進(jìn)行比較，構(gòu)成控制偏差，根據(jù)控制偏差分別對六個伺服缸進(jìn)行PID閉環(huán)控制。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，能對由風(fēng)浪引起的船舶的橫搖、縱搖和升沉進(jìn)行實(shí)時補(bǔ)償和提供醫(yī)療手術(shù)環(huán)境，波浪補(bǔ)償平臺采用三個伺服缸豎直安裝、三個伺服缸傾斜安裝的布局方式，既能滿足對船體的高精度補(bǔ)償，又具有較大的承載能力，具有穩(wěn)定性高、精度高、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以在船體搖擺不定的狀態(tài)下，保持手術(shù)艙處于一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)，為醫(yī)護(hù)人員提供一個安全平穩(wěn)的手術(shù)環(huán)境，保障手術(shù)高效順利進(jìn)行，具有精度高、可靠性強(qiáng)、功能一體化等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具有波浪補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中波浪補(bǔ)償平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中波浪補(bǔ)償平臺的連接結(jié)構(gòu)及幾何尺寸標(biāo)示圖；

圖4是圖1中手術(shù)艙的艙體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中安全柜的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖6是本發(fā)明具有波浪補(bǔ)償功能的船用手術(shù)艙的控制原理圖。

圖中: 1.下平臺；2.下球鉸；3-1.第一伺服缸；3-2.第二伺服缸；3-3.第三伺服缸；3-4.第四伺服缸；3-5.第五伺服缸；3-6.第六伺服缸；4-1.第一線位移傳感器；4-2.第二線位移傳感器；4-3.第三線位移傳感器；4-4.第四線位移傳感器；4-5.第五線位移傳感器；4-6.第六線位移傳感器；5.上球鉸；6.艙體；7.上平臺；8.姿態(tài)傳感器；9.安全柜；10.手術(shù)臺；11.抽屜；12.器材夾；13.安全夾。

具體實(shí)施方式