軀干矯形器CAD/CAM系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2022-01-02 22:13
在醫(yī)療技術(shù)迅速發(fā)展的時代,脊柱疾病患者對于穿戴舒適的軀干矯形器的要求越來越高。軀干矯形器是作用于軀干,通過力的作用以預(yù)防、矯正畸形,治療骨關(guān)節(jié)及神經(jīng)肌肉疾病并補償其功能的器械。隨著CAD/CAM技術(shù)在軀干矯形器制造業(yè)中的應(yīng)用,為軀干矯形器的設(shè)計制造帶來了重大變革,生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率有了很大提高。本文緊密結(jié)合軀干矯形器計算機輔助設(shè)計與制造系統(tǒng)的開發(fā),對模型數(shù)據(jù)的處理、加工模型的產(chǎn)生、軀干矯形器CAM系統(tǒng)的硬件構(gòu)成、G代碼解釋器加工數(shù)控軟件開發(fā)等重要組成部分進行了研究。首先對軀干矯形器做了概述,了解了國內(nèi)外矯形器制作領(lǐng)域的發(fā)展狀況。通過對軀干CAD系統(tǒng)的構(gòu)成原理和建模、修型的描述,介紹用于數(shù)控加工軀干矯形器數(shù)據(jù)文件的生成。研究軀干矯形器CAM系統(tǒng)的硬件組成,采用模塊化方法進行數(shù)控加工軟件開發(fā),利用GRETA正則表達式庫作為匹配和分析工具,對軀干矯形器CAM系統(tǒng)的G代碼解釋器進行開發(fā),并對正則表達式和編譯原理做了介紹。最后通過實驗驗證了控制策略的可行性。本課題在研究過程中,采用了VC++編程技術(shù)、多線程技術(shù)、自由曲線造型等當前應(yīng)用領(lǐng)域的熱點技術(shù),使本系統(tǒng)具有優(yōu)良的性能,并為進一步開發(fā)打下良好...
【文章來源】:河北工業(yè)大學天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況
1.3 主要研究內(nèi)容及設(shè)計方案
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 設(shè)計方案
1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 軀干矯形器 CAD 系統(tǒng)
2.1 軀干矯形器 CAD 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 軀干矯正器的數(shù)據(jù)采集
2.3 軀干矯型器的建模
2.3.1 STL 模型
2.3.2 STL 文件的讀取
2.3.3 STL 文件的分割算法
2.4 軀干矯形器的顯示
2.4.1 交互式設(shè)計原則
2.4.2 OpenGL 的顯示
2.4.3 模型修改
2.5 小結(jié)
第三章 軀干矯形器 CAM 系統(tǒng)的硬件平臺
3.1 硬件平臺的構(gòu)成
3.2 數(shù)控系統(tǒng)
3.2.1 PCI-1240 運動控制卡
3.2.2 UNO-3062 工控機
3.3 交流伺服系統(tǒng)
3.3.1 交流伺服系統(tǒng)構(gòu)成
3.3.2 松下交流伺服系統(tǒng)
3.3.3 其他組成部件
3.4 小結(jié)
第四章 軀干矯形器 CAM 譯碼模塊
4.1 數(shù)控 G 代碼及加工程序介紹
4.1.1 數(shù)控 G 代碼簡介
4.1.2 加工程序介紹
4.2 軀干矯形器 G 代碼的編譯原理
4.3 正則表達式
4.3.1 正則表達式的發(fā)展
4.3.2 GRETA 正則表達式庫
4.4 基于 G 代碼解釋器的軀干矯形器譯碼功能分析
4.4.1 功能字的訂做
4.4.2 規(guī)則的訂做
4.4.3 譯碼系統(tǒng)
4.5 軟件實現(xiàn)
4.6 小結(jié)
第五章 軀干矯形器 CAM 系統(tǒng)設(shè)計
5.1 系統(tǒng)管理模塊
5.2 參數(shù)設(shè)置模塊
5.3 運動控制模塊
5.4 運動顯示模塊
5.5 譯碼模塊
5.6 軀干矯形器的插補加工
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所獲得的相關(guān)科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]下肢康復訓練機器人的人機交互系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 尹鵬飛. 機械. 2013(09)
[2]基于3維掃描線數(shù)據(jù)重建的光斑半徑補償研究[J]. 王博,劉鐵根,王萌,趙瑪利. 激光技術(shù). 2012(02)
[3]數(shù)控編程技術(shù)及其典型應(yīng)用研究[J]. 韓式國,趙軍,陳曉曉,李安海,董永旺. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2012(03)
[4]球塞泵定子軌道數(shù)控編程策略[J]. 王官明,黃丹,安莉,柯尊榮. 機械設(shè)計與制造. 2012(03)
[5]基于PC運動控制卡的數(shù)控系統(tǒng)NC代碼編譯技術(shù)研究[J]. 鄭華林,馬建祿,潘盛湖,郭高壘. 機床與液壓. 2011(20)
[6]特征點的B樣條曲線逼近技術(shù)[J]. 程仙國,劉偉軍,張鳴. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2011(10)
[7]基于OpenGL視景體的三維CAD模型交互顯示研究[J]. 黃常標,江開勇,林俊義. 機械設(shè)計與制造. 2011(10)
[8]基于OpenGL的STL文件三維模型真實感圖形可視化研究[J]. 耿鐵,任清海. 制造業(yè)自動化. 2011(16)
[9]基于PLC和交流伺服系統(tǒng)控制的自動生產(chǎn)線輸送系統(tǒng)[J]. 魏海波,孫清,張君薇,林喆. 工業(yè)控制計算機. 2011(07)
[10]三維激光掃描儀測量方法與前景展望[J]. 張啟福,孫現(xiàn)申. 北京測繪. 2011(01)
碩士論文
[1]基于UG的開放式數(shù)控鞋楦機CAD/CAM系統(tǒng)研究開發(fā)[D]. 黃建行.華南理工大學 2010
[2]交流伺服系統(tǒng)在足底矯形器計算機輔助制造中的研制與應(yīng)用[D]. 楊志宏.河北工業(yè)大學 2005
[3]基于虛擬數(shù)控加工的NC代碼翻譯[D]. 南雁.西北工業(yè)大學 2003
[4]足底矯形器CAD系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 蘇宏倫.河北工業(yè)大學 2003
本文編號:3564974
【文章來源】:河北工業(yè)大學天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況
1.3 主要研究內(nèi)容及設(shè)計方案
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 設(shè)計方案
1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 軀干矯形器 CAD 系統(tǒng)
2.1 軀干矯形器 CAD 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 軀干矯正器的數(shù)據(jù)采集
2.3 軀干矯型器的建模
2.3.1 STL 模型
2.3.2 STL 文件的讀取
2.3.3 STL 文件的分割算法
2.4 軀干矯形器的顯示
2.4.1 交互式設(shè)計原則
2.4.2 OpenGL 的顯示
2.4.3 模型修改
2.5 小結(jié)
第三章 軀干矯形器 CAM 系統(tǒng)的硬件平臺
3.1 硬件平臺的構(gòu)成
3.2 數(shù)控系統(tǒng)
3.2.1 PCI-1240 運動控制卡
3.2.2 UNO-3062 工控機
3.3 交流伺服系統(tǒng)
3.3.1 交流伺服系統(tǒng)構(gòu)成
3.3.2 松下交流伺服系統(tǒng)
3.3.3 其他組成部件
3.4 小結(jié)
第四章 軀干矯形器 CAM 譯碼模塊
4.1 數(shù)控 G 代碼及加工程序介紹
4.1.1 數(shù)控 G 代碼簡介
4.1.2 加工程序介紹
4.2 軀干矯形器 G 代碼的編譯原理
4.3 正則表達式
4.3.1 正則表達式的發(fā)展
4.3.2 GRETA 正則表達式庫
4.4 基于 G 代碼解釋器的軀干矯形器譯碼功能分析
4.4.1 功能字的訂做
4.4.2 規(guī)則的訂做
4.4.3 譯碼系統(tǒng)
4.5 軟件實現(xiàn)
4.6 小結(jié)
第五章 軀干矯形器 CAM 系統(tǒng)設(shè)計
5.1 系統(tǒng)管理模塊
5.2 參數(shù)設(shè)置模塊
5.3 運動控制模塊
5.4 運動顯示模塊
5.5 譯碼模塊
5.6 軀干矯形器的插補加工
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所獲得的相關(guān)科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]下肢康復訓練機器人的人機交互系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 尹鵬飛. 機械. 2013(09)
[2]基于3維掃描線數(shù)據(jù)重建的光斑半徑補償研究[J]. 王博,劉鐵根,王萌,趙瑪利. 激光技術(shù). 2012(02)
[3]數(shù)控編程技術(shù)及其典型應(yīng)用研究[J]. 韓式國,趙軍,陳曉曉,李安海,董永旺. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2012(03)
[4]球塞泵定子軌道數(shù)控編程策略[J]. 王官明,黃丹,安莉,柯尊榮. 機械設(shè)計與制造. 2012(03)
[5]基于PC運動控制卡的數(shù)控系統(tǒng)NC代碼編譯技術(shù)研究[J]. 鄭華林,馬建祿,潘盛湖,郭高壘. 機床與液壓. 2011(20)
[6]特征點的B樣條曲線逼近技術(shù)[J]. 程仙國,劉偉軍,張鳴. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2011(10)
[7]基于OpenGL視景體的三維CAD模型交互顯示研究[J]. 黃常標,江開勇,林俊義. 機械設(shè)計與制造. 2011(10)
[8]基于OpenGL的STL文件三維模型真實感圖形可視化研究[J]. 耿鐵,任清海. 制造業(yè)自動化. 2011(16)
[9]基于PLC和交流伺服系統(tǒng)控制的自動生產(chǎn)線輸送系統(tǒng)[J]. 魏海波,孫清,張君薇,林喆. 工業(yè)控制計算機. 2011(07)
[10]三維激光掃描儀測量方法與前景展望[J]. 張啟福,孫現(xiàn)申. 北京測繪. 2011(01)
碩士論文
[1]基于UG的開放式數(shù)控鞋楦機CAD/CAM系統(tǒng)研究開發(fā)[D]. 黃建行.華南理工大學 2010
[2]交流伺服系統(tǒng)在足底矯形器計算機輔助制造中的研制與應(yīng)用[D]. 楊志宏.河北工業(yè)大學 2005
[3]基于虛擬數(shù)控加工的NC代碼翻譯[D]. 南雁.西北工業(yè)大學 2003
[4]足底矯形器CAD系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 蘇宏倫.河北工業(yè)大學 2003
本文編號:3564974
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