本文關(guān)鍵詞：基于線寬測量的增材制造流量智能控制方法

  更多相關(guān)文章： 組織工程 增材制造 雙攝像頭 圖像處理 閉環(huán)控制 線寬精度

【摘要】：組織工程學(xué)是把生物活性物質(zhì)在體外培養(yǎng)一段時間后，使其能夠修復(fù)或者形成新的器官的技術(shù)。體內(nèi)移植或體外移植都能夠修復(fù)組織缺損，代替人體自身組織或器官的一部分或所有的功能[1]。利用組織工程與低溫成形技術(shù)制備的支架能為細(xì)胞提供生長、增殖、分化的場所，經(jīng)過培養(yǎng)形成新的組織或者器官。因此，，生物支架的成形質(zhì)量對組織器官的修復(fù)有重要的影響。 支架制備裝置 低溫成形機(jī)是制備復(fù)雜形狀的三維支架的先進(jìn)成形設(shè)備，將制備生物支架的漿料送入低溫成形機(jī)的料倉中，由噴頭噴出，按照軟件規(guī)劃的軌跡堆積成數(shù)據(jù)模型所描述的三維立體支架。均勻一致的支架漿料線寬使得實體模型或支架擁有良好的孔隙形狀和孔隙率，從而有利于細(xì)胞的粘附、生長、繁殖和分化。因此，對支架材料線寬精度控制的研究是組織工程學(xué)研究的一個非常重要的方面。 目前在低溫成形機(jī)制備支架的過程中，噴頭噴出漿料的流速流量屬于開環(huán)控制，一旦在制備過程中出現(xiàn)誤差，無法對其進(jìn)行實時調(diào)整和校正，因流量不足引起的坍塌或者流量過大引起的過堆都會大大降低實體模型或支架的精度和表面質(zhì)量。綜上，本文提出了一種基于線寬測量的增材制造流量的智能控制方法。將攝像頭采集的當(dāng)前掃描線寬與設(shè)定值進(jìn)行對比，控制成形設(shè)備的工作臺位移速度與噴頭流量的相對關(guān)系。其中支架漿料線寬的采集作為是整個閉環(huán)控制研究的重點，文中提出三種方案，分別為單攝像頭直接測量支架漿料線寬、單攝像頭加圖像處理測量支架漿料線寬和雙攝像頭加圖像處理測量支架漿料線寬，經(jīng)過對比第三種方案能夠?qū)崟r測量支架漿料線寬且算術(shù)平均誤差為0.013，從而作為閉環(huán)回路中的反饋信號完成整個智能控制。
【關(guān)鍵詞】：組織工程 增材制造 雙攝像頭 圖像處理 閉環(huán)控制 線寬精度
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH16;TP273.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 組織工程及生物支架9-10
• 1.1.1 背景概述9-10
• 1.1.2 組織工程中支架的作用10
• 1.2 制備支架10-13
• 1.3 快速成形支架技術(shù)13
• 1.4 本文的意義和主要研究內(nèi)容13-15
• 1.4.1 本文的意義13-14
• 1.4.2 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 低溫成形技術(shù)15-20
• 2.1 低溫成形技術(shù)15-18
• 2.2 低溫成形機(jī)噴頭的噴射技術(shù)18-20
• 2.2.1 噴頭的結(jié)構(gòu)和性能18-19
• 2.2.2 離散式噴頭的結(jié)構(gòu)與工作原理19
• 2.2.3 低溫成形機(jī)噴頭流量19-20
• 第3章 閉環(huán)增材制造系統(tǒng)的研究方法20-26
• 3.1 自動控制系統(tǒng)簡介20-21
• 3.2 開環(huán)與閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)21-22
• 3.2.1 開環(huán)控制系統(tǒng)21
• 3.2.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)21-22
• 3.2.3 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)對比22
• 3.3 當(dāng)前增材控制系統(tǒng)的缺點22-24
• 3.4 閉環(huán)增材制造系統(tǒng)24-26
• 第4章 噴頭掃描電機(jī)及其控制方案26-32
• 4.1 低溫成形機(jī)的噴頭掃描電機(jī)及驅(qū)動器26-27
• 4.1.1 交流伺服電機(jī)26-27
• 4.1.2 交流伺服電機(jī)驅(qū)動器27
• 4.2 單片機(jī)控制噴頭掃描電機(jī)27-32
• 4.2.1 STC89S52 單片機(jī)28-30
• 4.2.2 DAC 芯片30
• 4.2.3 單片機(jī)控制伺服電機(jī)30-32
• 第5章 采集線寬方案32-43
• 5.1 OV7620 工作原理32-33
• 5.2 單 OV7620 攝像頭直接采集支架漿料線寬方案33-35
• 5.3 OV7620 攝像頭間接采集支架漿料線寬方案35-42
• 5.3.0 成像理論推導(dǎo)35-36
• 5.3.1 單 OV7620 攝像頭間接采集支架漿料線寬36-37
• 5.3.2 雙 OV7620 攝像頭間接采集支架漿料線寬方案37-39
• 5.3.3 軟件濾波與計算在圖像處理中的作用39-42
• 5.4 本章小結(jié)42-43
• 第6章 總結(jié)與展望43-44
• 致謝44-45
• 參考文獻(xiàn)45-48
• 附錄48

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：580956