国家自然科学基金(51205093)
- 作品数：5 被引量：38H指数：5
- 相关作者：张永德姜金刚刘怡蒋济雄谷俊涛更多>>
- 相关机构：哈尔滨理工大学北京大学口腔医院黑龙江省电子信息产品监督检验院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划黑龙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程航空宇航科学技术更多>>
- 机器人弯制澳丝的回弹机理分析及实验研究被引量：10
- 2015年
- 错颌畸形是一种常见的口腔疾病,固定矫治技术是目前常见且有效的正畸治疗的方法,其中正畸弓丝的弯制是固定矫治技术的关键部分。由于弓丝的超弹性、成形弓丝的形状复杂性和手工操作的不确定性,难以实现快速、精确的个性化正畸弓丝的弯制。提出采用机器人实现正畸弓丝弯制,利用机器人的位姿精确控制能力和刚性保持能力克服弓丝的超弹性,实现弓丝弯制。基于弓丝弯制原理的分析,进行了澳丝弯制回弹过程分析。从考虑弯曲过程中中性层内移和弯曲力臂影响的角度出发,以澳丝拉伸试验所得材料本构模型为基础,进行了澳丝弯曲中性层曲率半径和弯曲力矩的计算,进而建立了澳丝的弯曲回弹理论计算模型。基于正畸弓丝回弹测量仪进行了澳丝弯曲回弹实验研究,结果验证了澳丝弯曲回弹理论计算模型的正确性。针对一例患者的口腔参数,基于正畸弓丝弯制机器人实验系统,进行了澳丝弯制实验研究,实验结果满足口腔治疗的要求,结果验证了该机器人样机的有效性和实用性。
- 姜金刚王钊张永德刘怡蒋济雄
- 基于有限点展成法的正畸弓丝成形控制点规划被引量：6
- 2017年
- 错颌畸形是目前常见的口腔疾病,固定矫治是治疗错颌畸形的有效方法,其中固定矫治技术的关键是正畸弓丝的精确化弯制。机器人利用其位姿的精确控制能力可以实现精确化的弓丝弯制,其中弓丝成形控制点的规划决定了机器人弯制正畸弓丝的成形精度。基于分段式的正畸弓丝数学模型,提出采用有限点展成法实现正畸弓丝成形控制点的位置规划,对基于有限点展成法的正畸弓丝成形控制点位置规划方案进行实验验证,对不同弦弧围成面积下弦弧差值对控制点数目和面积误差的影响规律,以及控制点数目和面积误差之间的关系进行了讨论,并提出基于斜率法的正畸弓丝成形控制点角度规划策略。基于患者临床口腔数据,利用自行设计的正畸弓丝弯制机器人实验系统,通过正畸弓丝弯制实验验证了正畸弓丝成形控制点位置和角度规划策略的有效性。
- 姜金刚郭晓伟张永德刘怡于晓洋
- 关键词：正畸弓丝
- 机器人弯制正畸弓丝成形控制点规划及实验研究被引量：8
- 2015年
- 错颌畸形是目前危害人类健康的第三大口腔疾病,固定矫治是一种常用且有效的正畸治疗手段,其中矫治弓丝的弯制是重要部分。机器人以其精确的位姿控制和刚性保持能力可以克服弓丝的超弹性实现弓丝弯制。基于幂函数模型建立了分段式的正畸弓丝数学模型,提出采用增量法实现正畸弓丝成形控制点的规划,进行了增量法实现正畸弓丝成形控制点规划策略的研究。通过正畸弓丝成形控制点规划实验,分析不同等分数下初始精度值对控制点数目和面积误差的影响规律,以及控制点数目和面积误差之间的关系。基于正畸弓丝弯制机器人实验系统,针对一例患者的口腔参数,进行了正畸弓丝弯制实验研究,结果验证了正畸弓丝成形控制点规划策略的有效性。
- 姜金刚韩英帅张永德刘怡温馥嘉蒋济雄
- 关键词：正畸弓丝增量法
- 前列腺癌粒子植入机器人运动学建模和仿真被引量：7
- 2016年
- 基于测量的人体前列腺会阴部操作空间和手术过程量化分析,研究了一种3-PCR并联式前列腺癌粒子植入机器人。对于这种对称少自由度并联机构作为位置调整机构,其运动学特性需要深入研究。采用封闭矢量法和Beout消元法建立3-PCR并联机构运动学正、逆运动学方程,通过数值计算验证了正、反解模型的正确性。利用MATLAB进行p点为空间旋量曲线时的运动学仿真,仿真结果表明机构具有较好的运动稳定性,便于实时控制。通过极限边界搜索法求解了该机构姿态为α=β=γ=0°下的工作空间,x=0时的YOZ工作空间截面为15 674 mm2能满足临床手术的要求。
- 张永德梁艺毕津滔许勇
- 关键词：前列腺癌并联机构运动学建模
- 三明治双桥微结构催化燃烧式气体传感器的设计与实现被引量：14
- 2014年
- 针对传统的催化燃烧式气体传感器因手工制作,造成配对难、一致性差、功耗高、不能互换等问题,基于硅MEMS技术设计并制造了一种集成双桥催化燃烧式酒精气体传感器。通过ANSYS有限元分析方法对传感器的温度场进行分析,采用硅氧化-PECVD-氧化工艺制作三明治结构的SiO2-Si3N2-SiO2微双桥结构载体,湿法腐蚀掉硅形成梁膜结构,减少热功耗。采用薄膜工艺制作铂膜敏感电阻,涂敷纳米Al2O3-ZrO-ThO形成载体,在敏感单元上浸渍pt-pd催化剂溶液,形成催化敏感桥臂,未涂覆催化剂载体构成参比单元,实现在微双桥上的芯片集成,制成传感器。电镜观察了Pt薄膜电阻的线条,能谱分析了载体敏感材料和补偿材料成分。测试结果表明:传感器可实现体积分数0~4 500×10-6酒精检测,具有良好的线性输出特性,温度为-20^+40℃和湿度范围为30%RH^85%RH的传感器的最大零点输出小于±2.0%FS,功耗≤0.2 W,响应恢复时间均在30 s以内。
- 谷俊涛张永德姜金刚李抒桐
- 关键词：催化燃烧气体传感器
