显微镜既然作为我们洞察微观世界的一个重要工具，那么对于显微镜使用者来说，了解显微镜的原理、结构和性能，正确的掌握显微镜的使用方法是十分重要的。随着医学水平不断的提高，人们对手术以及检查的要求也越发苛刻。越来越多的依赖显微镜来完成一些从前无法完成的手术，以保证风险被降到最低。医疗显微镜的出现，使医生能够看清手术或检查部位的精细结构，可以进行凭借肉眼无法完成的各种微观手术，大大拓展了手术的治疗范围，提高了手术或检查的精度以及病人的愈合率。它改变了原始的手术风格，让高难度的微观手术变不可能为可能。现在，医疗显微镜已经成为一种常规医疗设备，主要提供临床各科室进行手术和检查使用。它可以按照用途分为眼科、耳鼻喉科、外科、妇科等，也可以按外部形状分移动式和固定式，其中，移动式有立柱式和夹持式，固定式有悬吊式、墙式及桌式等。新一代的医疗显微镜不仅仅标志着医学领域的扩大，也向人们展示了科技的发展。它具有智能化、多种控制方式、高亮度光源等的特点。

医学显微镜机架在医疗检查中的作用不容小觑。多自由度、移动平稳、高安全性的显微镜机架无遗为手术或者检查提供了很大的方便。而对于机架的设计，我们要考虑到其刚度、强度和稳定性。强度和稳定性的要求是比较高的。而且对于这类机架来说，在满足其刚度和强度的条件下，重量越轻、材料越简、成本越低是越好的。而且要考虑到其材料在不同场合不同条件下所受到的影响。

本课题的研究目的旨在设计一款在医疗检查时使用的能够实现空间六自由度运动的显微镜机架。它由底座、平衡臂、回转臂及显微镜镜头等几部分组成。底座支撑起整个支架的重量，平衡臂使得整个机构处于平衡状态，回转臂负责自由度的分配，显微镜镜头则是用于检查。

1.2课题研究概况及发展趋势

显微镜是随着人们对自然的认识的提高不断深入发展的。同样的，随着人类对其不断的改进和变化，它也是经历了由简单、低级到复杂、高级的过程。在其不断的发展过程中，也在不同程度上带动了其他学科的发展。由于人的肉眼对于事物的鉴别能力是有限的，为了了解物质的结构和本质，为了满足人类对探索微观世界的好奇心，从古至今不少人都全力以赴的致力于对微观世界的探索工作之中。

新一代的医疗显微镜不仅仅标志着医学领域的扩大，也向人们展示了科技的发展。它具有智能化、多种控制方式、高亮度光源等的特点。其中智能化体现在很多医疗显微镜可以通过微机控制，并且可提供大屏幕的液晶人机对话窗口，操作者通过菜单选择对系统进行全功能控制，包括高度升降、系统自动平衡、显微镜调节及系统自测等。应用3D图形适配器和HUD（Hand Up Display）图形注入技术，可将任何CT/MR图像输入显微镜内，使显微镜成为视频图像信息中心，通过计算机通信接口来联系各种导航系统，实现镜内镜外导航，成为真正意义上的智能型医疗显微镜。多种控制方式体现在可以通过微机实现进行自动平衡调节，操作者只需一个按钮就能进行整机状态的调节，空间变化范围大操作会更加方便。手术显微镜采用连续变焦（无需更换物镜）、变倍技术，工作距离一般在几百毫米范围之内，适用于不同的科室；采用多种控制方式，除了脚踏开关和受控之外，还可以选择口控开关等。高亮度光源是指高功率氙灯光源在手术或检查时能够提供足够的光源，来保证高清晰度的手术视野，从而减小手术失误率。显微镜机架也是从最初只起到支撑作用发展为可以在适当范围内自由移动旋转，达到六自由度运动，并且，运用一些连杆、凸轮、弹簧等的装置，达到重力平衡，减小操作人员的工作量。