多操作機全口義齒排牙機理及實驗研究

在口腔修復醫(yī)學中，現(xiàn)有的機器人排牙研究是利用單個機器人操作機分別對多個人工牙進行依次的排牙操作。由于人工牙的形狀非常復雜，難以實現(xiàn)精確的抓??；排牙過程中人工牙在空間任意位置和姿態(tài)的依次定位和固定問題，在現(xiàn)有的技術水平條件下也無法解決。因此現(xiàn)有方法誤差非常大，效率低，難以實際應用。. 本項目研究采用多操作機實現(xiàn)人類全口義齒排牙的機理和關鍵技術問題，提出了一種全新的機器人排牙思想。具體將研究多操作機的結構組成原理、基于牙弓曲線發(fā)生器排牙的理論分析、多操作機排牙的協(xié)調(diào)操作和協(xié)調(diào)控制問題、多操作機排牙機器人的驅動及控制電路、復雜形狀人工牙的精確數(shù)學模型及三維重建問題以及三維虛擬排牙軟件的開發(fā)。研制出一臺多操作機排牙的系統(tǒng)實驗樣機，并開展實驗研究。解決現(xiàn)有單個機器人排牙研究中所遇到的實際困難和瓶頸問題，從而推動機器人技術的進步和口腔修復醫(yī)學科學的發(fā)展。

通過本項目的研究，我們初步建立了一套具有中國特色的全口義齒排牙CAD系統(tǒng)，從根本上改變目前靠口腔修復醫(yī)技人員憑經(jīng)驗和手工設計并制作全口義齒牙列的現(xiàn)狀。它可用一種以計算機彩色圖形顯示的全新手段向我們展現(xiàn)上下頜弓形狀，正中關系，從而模擬排牙過程。根據(jù)患者的不同情況。CAD系統(tǒng)會按專家的經(jīng)驗自動為使用者提供一個排牙方案。針對患者的特殊需要，使用者可作一些必要的修改，通過計算機圖形畫面的旋轉，移動等功能，不僅可使醫(yī)技人員產(chǎn)生面對真空模型一樣的感覺和效果還可提供一些以往在答架上無法觀測的人工牙列與頜弓之間等位置關系。用此法不令縮短排牙時間，亦可提高排牙質(zhì)量。并為今后待開發(fā)的自動工系統(tǒng)提供必須的空標數(shù)據(jù)。 2100433B

高頻寬和高振幅的控制決定著造波基礎試驗的水平，并且在一定頻率范圍內(nèi)保持恒定的波幅控制是進一步準確模擬高能量波浪的關鍵。針對現(xiàn)有的造波機無法實現(xiàn)高能量脈沖波和白噪聲波的問題，在前期單級轉閥成功應用于大功率可變頻振動裝備的研究基礎上，提出基于波浪波形的閥口結構設計和旋轉控制方法、二級多面轉閥閥組組合控制方法；研究二級多面轉閥控制式造波機理及實驗方法；揭示模擬波浪波形與閥口結構、旋轉控制的關系；研究不規(guī)則波的組合控制機理；揭示脈沖波和白噪聲波所對應閥組的控制關系及修正規(guī)律。預期成果不僅有利于完善不規(guī)則波浪模擬的理論體系和實驗方法，而且對于提高我國大型海洋工程水池的試驗水平，增強我國船舶和海洋工程平臺在惡劣海況中的生存與工作能力，具有重要的科學意義和工程價值。