假肢接受腔三维重建系统的设计与实现

发布时间：2021-04-16 19:20

　　接受腔是能舒适地收纳残肢的假肢部件,并且可以将有效的力传递到假体的远端部分,是人体与机械系统连接的接口部位。因此,接受腔的适配指的是接受腔与残肢在结合过程中的配合状态。而“好的适配状态”则是要在生理学以及生物力学上符合相互包容的配合状态。接受腔的适配性完全取决于接受腔设计效果的好坏。假肢设计中最关键的部分当属假肢接受腔的设计,假肢是否适配以及其舒适程度都取决于接受腔的设计合理性。假肢接受腔的传统手工制作工艺十分复杂,造价昂贵的同时也消耗着大量的人力与时间。而计算机辅助设计和制造（Computer Aided Design and Manufacturing,简称CAD/CAM）技术的诞生将过去落后的生产模式完全抛弃,淘汰了假肢接受腔手工设计、取型以及修型的过程,配合着适才兴起的三维打印技术,使得模型制造的人力成本和时间成本大大减少,同时也使得模型的制造更加精确。本论文在通过分析假肢接受腔三维重建系统的基础上,结合OpenGL、PCL点云库,通过Qt框架设计并实现了一个假肢接受腔三维重建系统,该软件通过逆向工程从将残肢扫描得出的点云数据处理为表面模型,通过对接受腔模型的三维建模算法求出接... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文选题背景
    1.2 国内外发展现状及发展动态分析
    1.3 主要研究内容
2 相关技术概述
    2.1 OpenGL概述
        2.1.1 OpenGL的基本概念
        2.1.2 OpenGL的构成
        2.1.3 OpenGL几何建模
        2.1.4 三维图形的基本变换
    2.2 PCL点云库概述
        2.2.1 PCL的CAD/CAM、逆向工程应用
        2.2.2 PCL点云库的结构
        2.2.3 PCL点云库的内容
    2.3 小结
3 假肢接受腔三维重建系统需求分析
    3.1 系统目的
        3.1.1 系统背景
        3.1.2 现有类似软件工作方式简介
    3.2 系统主要目标
        3.2.1 功能定位
        3.2.2 用户群定位
    3.3 系统的意义及创新点
        3.3.1 系统的意义
        3.3.2 系统相对于同类软件的创新点
    3.4 系统设计
    3.5 系统功能简介
    3.6 小结
4 三维模型数据的处理
    4.1 点云模型与三维信息
        4.1.1 点云数据
        4.1.2 点云数据处理的三个层次
        4.1.3 点云去噪
        4.1.4 点云精简
        4.1.5 点云分割
        4.1.6 点云融合
        4.1.7 点云派生
        4.1.8 点云排序
        4.1.9 点云对齐
        4.1.10 点云滤波
    4.2 表面建模
    4.3 接受腔模型修正
        4.3.1 口型圈部分半径
        4.3.2 口型圈部分高度
        4.3.3 残肢长度
        4.3.4 残肢各界面对应的半径
    4.4 NURBS曲面重建
        4.4.1 NURBS曲线曲面的定义
        4.4.2 NURBS曲线如何通过首末节点
        4.4.3 NURBS曲线的轨迹计算
    4.5 小结
5 假肢接受腔三维重建系统的实现
    5.1 点云文件的读取
    5.2 NURBS曲面拟合
    5.3 三维模型拾取
    5.4 三维变换
    5.5 小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[7]假肢接受腔快速原型集成制造系统的研究[D]. 韩英.四川大学 2004
[8]基于组件技术的CAD软件平台的研究与实现[D]. 陈明.华中科技大学 2004
[9]足底矫形器CAD系统软件开发[D]. 石颉.河北工业大学 2004



本文编号：3142022