躯干矫形器CAD/CAM系统研究
发布时间：2022-01-02 22:13
在医疗技术迅速发展的时代，脊柱疾病患者对于穿戴舒适的躯干矫形器的要求越来越高。躯干矫形器是作用于躯干，通过力的作用以预防、矫正畸形，治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的器械。随着CAD/CAM技术在躯干矫形器制造业中的应用，为躯干矫形器的设计制造带来了重大变革，生产质量和生产效率有了很大提高。本文紧密结合躯干矫形器计算机辅助设计与制造系统的开发，对模型数据的处理、加工模型的产生、躯干矫形器CAM系统的硬件构成、G代码解释器加工数控软件开发等重要组成部分进行了研究。首先对躯干矫形器做了概述，了解了国内外矫形器制作领域的发展状况。通过对躯干CAD系统的构成原理和建模、修型的描述，介绍用于数控加工躯干矫形器数据文件的生成。研究躯干矫形器CAM系统的硬件组成，采用模块化方法进行数控加工软件开发，利用GRETA正则表达式库作为匹配和分析工具，对躯干矫形器CAM系统的G代码解释器进行开发，并对正则表达式和编译原理做了介绍。最后通过实验验证了控制策略的可行性。本课题在研究过程中，采用了VC++编程技术、多线程技术、自由曲线造型等当前应用领域的热点技术，使本系统具有优良的性能，并为进一步开发打下良好...
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外发展概况
1.2.2 国内发展概况
1.3 主要研究内容及设计方案
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 设计方案
1.4 论文的结构安排
第二章 躯干矫形器 CAD 系统
2.1 躯干矫形器 CAD 系统结构
2.2 躯干矫正器的数据采集
2.3 躯干矫型器的建模
2.3.1 STL 模型
2.3.2 STL 文件的读取
2.3.3 STL 文件的分割算法
2.4 躯干矫形器的显示
2.4.1 交互式设计原则
2.4.2 OpenGL 的显示
2.4.3 模型修改
2.5 小结
第三章 躯干矫形器 CAM 系统的硬件平台
3.1 硬件平台的构成
3.2 数控系统
3.2.1 PCI-1240 运动控制卡
3.2.2 UNO-3062 工控机
3.3 交流伺服系统
3.3.1 交流伺服系统构成
3.3.2 松下交流伺服系统
3.3.3 其他组成部件
3.4 小结
第四章 躯干矫形器 CAM 译码模块
4.1 数控 G 代码及加工程序介绍
4.1.1 数控 G 代码简介
4.1.2 加工程序介绍
4.2 躯干矫形器 G 代码的编译原理
4.3 正则表达式
4.3.1 正则表达式的发展
4.3.2 GRETA 正则表达式库
4.4 基于 G 代码解释器的躯干矫形器译码功能分析
4.4.1 功能字的订做
4.4.2 规则的订做
4.4.3 译码系统
4.5 软件实现
4.6 小结
第五章 躯干矫形器 CAM 系统设计
5.1 系统管理模块
5.2 参数设置模块
5.3 运动控制模块
5.4 运动显示模块
5.5 译码模块
5.6 躯干矫形器的插补加工
5.7 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间所获得的相关科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]下肢康复训练机器人的人机交互系统设计与实现[J]. 尹鹏飞. 机械. 2013(09)
[2]基于3维扫描线数据重建的光斑半径补偿研究[J]. 王博,刘铁根,王萌,赵玛利. 激光技术. 2012(02)
[3]数控编程技术及其典型应用研究[J]. 韩式国,赵军,陈晓晓,李安海,董永旺. 组合机床与自动化加工技术. 2012(03)
[4]球塞泵定子轨道数控编程策略[J]. 王官明,黄丹,安莉,柯尊荣. 机械设计与制造. 2012(03)
[5]基于PC运动控制卡的数控系统NC代码编译技术研究[J]. 郑华林,马建禄,潘盛湖,郭高垒. 机床与液压. 2011(20)
[6]特征点的B样条曲线逼近技术[J]. 程仙国,刘伟军,张鸣. 计算机辅助设计与图形学学报. 2011(10)
[7]基于OpenGL视景体的三维CAD模型交互显示研究[J]. 黄常标,江开勇,林俊义. 机械设计与制造. 2011(10)
[8]基于OpenGL的STL文件三维模型真实感图形可视化研究[J]. 耿铁,任清海. 制造业自动化. 2011(16)
[9]基于PLC和交流伺服系统控制的自动生产线输送系统[J]. 魏海波,孙清,张君薇,林喆. 工业控制计算机. 2011(07)
[10]三维激光扫描仪测量方法与前景展望[J]. 张启福,孙现申. 北京测绘. 2011(01)
硕士论文
[1]基于UG的开放式数控鞋楦机CAD/CAM系统研究开发[D]. 黄建行.华南理工大学 2010
[2]交流伺服系统在足底矫形器计算机辅助制造中的研制与应用[D]. 杨志宏.河北工业大学 2005
[3]基于虚拟数控加工的NC代码翻译[D]. 南雁.西北工业大学 2003
[4]足底矫形器CAD系统研究与设计[D]. 苏宏伦.河北工业大学 2003
本文编号：3564974
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外发展概况
1.2.2 国内发展概况
1.3 主要研究内容及设计方案
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 设计方案
1.4 论文的结构安排
第二章 躯干矫形器 CAD 系统
2.1 躯干矫形器 CAD 系统结构
2.2 躯干矫正器的数据采集
2.3 躯干矫型器的建模
2.3.1 STL 模型
2.3.2 STL 文件的读取
2.3.3 STL 文件的分割算法
2.4 躯干矫形器的显示
2.4.1 交互式设计原则
2.4.2 OpenGL 的显示
2.4.3 模型修改
2.5 小结
第三章 躯干矫形器 CAM 系统的硬件平台
3.1 硬件平台的构成
3.2 数控系统
3.2.1 PCI-1240 运动控制卡
3.2.2 UNO-3062 工控机
3.3 交流伺服系统
3.3.1 交流伺服系统构成
3.3.2 松下交流伺服系统
3.3.3 其他组成部件
3.4 小结
第四章 躯干矫形器 CAM 译码模块
4.1 数控 G 代码及加工程序介绍
4.1.1 数控 G 代码简介
4.1.2 加工程序介绍
4.2 躯干矫形器 G 代码的编译原理
4.3 正则表达式
4.3.1 正则表达式的发展
4.3.2 GRETA 正则表达式库
4.4 基于 G 代码解释器的躯干矫形器译码功能分析
4.4.1 功能字的订做
4.4.2 规则的订做
4.4.3 译码系统
4.5 软件实现
4.6 小结
第五章 躯干矫形器 CAM 系统设计
5.1 系统管理模块
5.2 参数设置模块
5.3 运动控制模块
5.4 运动显示模块
5.5 译码模块
5.6 躯干矫形器的插补加工
5.7 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间所获得的相关科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]下肢康复训练机器人的人机交互系统设计与实现[J]. 尹鹏飞. 机械. 2013(09)
[2]基于3维扫描线数据重建的光斑半径补偿研究[J]. 王博,刘铁根,王萌,赵玛利. 激光技术. 2012(02)
[3]数控编程技术及其典型应用研究[J]. 韩式国,赵军,陈晓晓,李安海,董永旺. 组合机床与自动化加工技术. 2012(03)
[4]球塞泵定子轨道数控编程策略[J]. 王官明,黄丹,安莉,柯尊荣. 机械设计与制造. 2012(03)
[5]基于PC运动控制卡的数控系统NC代码编译技术研究[J]. 郑华林,马建禄,潘盛湖,郭高垒. 机床与液压. 2011(20)
[6]特征点的B样条曲线逼近技术[J]. 程仙国,刘伟军,张鸣. 计算机辅助设计与图形学学报. 2011(10)
[7]基于OpenGL视景体的三维CAD模型交互显示研究[J]. 黄常标,江开勇,林俊义. 机械设计与制造. 2011(10)
[8]基于OpenGL的STL文件三维模型真实感图形可视化研究[J]. 耿铁,任清海. 制造业自动化. 2011(16)
[9]基于PLC和交流伺服系统控制的自动生产线输送系统[J]. 魏海波,孙清,张君薇,林喆. 工业控制计算机. 2011(07)
[10]三维激光扫描仪测量方法与前景展望[J]. 张启福,孙现申. 北京测绘. 2011(01)
硕士论文
[1]基于UG的开放式数控鞋楦机CAD/CAM系统研究开发[D]. 黄建行.华南理工大学 2010
[2]交流伺服系统在足底矫形器计算机辅助制造中的研制与应用[D]. 杨志宏.河北工业大学 2005
[3]基于虚拟数控加工的NC代码翻译[D]. 南雁.西北工业大学 2003
[4]足底矫形器CAD系统研究与设计[D]. 苏宏伦.河北工业大学 2003
本文编号：3564974
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