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作品名称：基于滚珠丝杠结构的胰岛素泵设计
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：不爱了对不队
队伍编号：219360
参赛学生：李鸿欣柴纵众崔菲
指导老师：刘学磊
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

糖尿病已成为全球范围内威胁人类健康的重大慢性疾病。为提升患者生活质量、实现精准控糖，我们设计了一款基于滚珠丝杠传动结构的智能胰岛素泵，致力于打造高精度、高稳定性、人性化的小型化“人工胰腺”。
本作品采用51单片机（AT89C52）作为核心控制器，构建了包含中央处理、电机驱动、显示、报警、时钟、按键与电源七大模块的完整控制系统。通过Proteus仿真平台验证了电路设计的可行性，并使用Keil 5编写控制程序，实现了多模式输注与智能报警功能。
在机械结构方面，创新性地引入滚珠丝杠作为核心传动机构，配合多级减速齿轮组，显著提升了胰岛素输注的精度与稳定性。传动系统将电机的旋转运动精准转化为活塞的直线推进，实现微量、连续、可控的药液输送。相比传统丝杠，滚珠丝杠摩擦小、效率高、寿命长，更适合长期佩戴使用。

胰岛素泵支持三种工作模式：
白天基础率输注：平稳控糖，模拟生理性基础分泌；
夜间基础率输注：降低速率，避免夜间低血糖；
进餐大剂量输注：快速响应，有效控制餐后血糖高峰。
系统集成多重安全保障机制，可实时监测电机堵转、电池欠压、药液耗尽及大剂量输注超时等异常情况，并通过蜂鸣报警提醒用户，大幅提升使用安全性。外壳采用人体工学设计，配备滑动开关防误触功能，兼顾美观与实用性。
本设计融合机械、电子、控制与软件技术，完成从结构建模（SolidWorks）、电路仿真（Proteus）到程序开发（Keil）的全流程研发，具备良好的可实现性与临床应用前景。未来可通过接入动态血糖监测模块，向闭环智能胰岛素泵（人造胰腺）方向持续迭代升级。