口腔正畸弓丝弯制系统路径规划与弯制控制的研究

发布时间：2017-12-17 17:30

  本文关键词：口腔正畸弓丝弯制系统路径规划与弯制控制的研究

  更多相关文章： 正畸弓丝 自动弯制 形状时变 序列规划 弹性回弹

【摘要】：随着生活水平的提高,美丽与健康正得到越来越多的注重,一个美丽的外形、健康的体魄能够给人们带来自信。但长期以来作为常见的口腔疾病,口腔错颌畸形,不仅影响外形美观,还直接危害人类的健康。口腔正畸技术一直是当代口腔医学重要的研究方向。传统正畸治疗中,弓丝矫治器完全依赖正畸医师手工制备,这不仅需要医师丰富的临床经验,而且弯制操作流程复杂、费时费力,还不能完全保证制备的精度,影响着实际的正畸治疗效果。近年来,随着自动化技术和机器人产业的发展,“机器换人”理念正不断启发着临床口腔正畸从传统的手工弯制向高精度、自动化的方向过渡。本课题以口腔正畸弓丝弯制机器人系统作为研究对象,探索自动化制备过程中的相关理论和工程应用技术,以求早日实现临床用口腔正畸弓丝的自动化制备。本文主要针对实际弯制系统中存在的规划和控制问题开展研究工作。对自动弯制过程中弓丝形状时变特性建立一套弓丝时序参数化描述模型,并采用特征序列弯制规划策略实现自动弯制路径生成；对因弓丝折弯过程中的弹性回弹现象,建立基于过弯量预测模型并配合回弹力检测的过弯补偿控制,实现弯制过程中的准确弯制成形。为验证算法,本文选用开源机器人操作系统ROS搭建正畸弓丝弯制仿真系统,并实现弓丝弯折变形的动态显示。相关弓丝弯制规划方法在仿真平台得到较好的验证。同时在样机系统的搭建上,实现商业机械臂基于SOAP协议的ROS系统集成。本文最后以目标弓丝在仿真平台和样机系统上进行弓丝弯折实验,验证所提出的弓丝弯制方法和策略的可行性和有效性,表明本文建立的相关弯制方法和弯制系统能够实现目标弓丝的准确自动化弯制。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.5;TP242

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本文编号：1300995