姜威[1]2007年在《足底矫形器CAD系统设计》文中认为足底矫形器作为一种以减轻足底骨骼肌肉系统的功能障碍为目的的支撑装置,可以用于矫治足部各种疾患。为了提高足底矫形器的性能和制作成功率,本文对足底矫形器CAD系统进行了研究和设计。本文简要介绍了当前足底矫形器CAD系统的发展概况。由于国内CAD/CAM技术起步较晚,技术水平已经远远落后于德国、美国等发达国家,对矫形器CAD/CAM系统目前还没有进行开发和应用,因此需要一套自己的足底矫形器CAD/CAM系统。本文分析了足底矫形器CAD系统的组成,并针对各组成部分的功能分别进行了阐述,包括足底矫形器的数字化测量、数学模型的建立、交互的模型显示、模型的修型功能等等。足底矫形器的数字化测量采用叁维激光扫描仪采集模型的几何信息,建立了用STL文件描述的矫形器原始模型。之后利用分层算法对模型进行分层,求得每层截面的轮廓点。最后对轮廓点进行规格化,得到模型的点云文件。根据以上建模过程得到的点云文件,一方面可以方便对选定的模型区域进行数据修改,从而得到合理、舒适的模型,另一方面可以对修型后的模型直接生成CAM加工文件,完成模型的数控加工。本CAD软件还利用OpenGL技术实现了模型的交互式设计,从而提高设计效率,降低生产成本,减少对操作者技术水平和知识经验的要求,增加矫形器的舒适性。
苏宏伦[2]2003年在《足底矫形器CAD系统研究与设计》文中研究表明足部矫形器作为一种以减轻足底骨骼肌肉系统的功能障碍为目的的支撑装置，可以用于矫治足部各种疾患。为了提高足底矫形器的性能和制作成功率，本文对足底矫形器CAD系统进行了研究和设计。 本文简要介绍了当前足底矫形器CAD系统的发展概况。由于国内CAD／CAM技术起步较晚，技术水平已经远远落后于德国、美国等发达国家，对矫形器CAD／CAM系统目前还没有进行开发、应用，因此需要一套自己的足底矫形器CAD／CAN系统。本文重点分析了足底矫形器CAD系统的组成，并针对各组成部分的功能分别进行了阐述，包括足底矫形器模型的数字化测量、数学模型的建立、计算机叁维表面模型建模、人机交互等等。模型的数字化测量采用接触式扫描仪采集了足底矫形器的数字模型并存储在计算机中，形成CAD系统中的足底矫形器原始模型。针对足底矫形器的形状特性，使用表面建模方式对足底矫形器进行造型，并利用OpenGL技术显示足底矫形器的叁维模型。再通过计算机人机交互功能，实现个体特征足底矫形器模型的局部修改。其中人机交互与修改模型部分则是本系统的核心内容，为了使修改模型具有任意性，在操作时就要提高人机交互性。首先要对所编辑的区域进行精确的定义，然后对已定义区域进行数据判别和数据修改，从而得到合理、舒适的模型。CAD技术和交互技术的应用保证了足底矫形器设计的准确性，降低了成本，是足底矫形器设计的一次创新和突破。
石颉[3]2004年在《足底矫形器CAD系统软件开发》文中进行了进一步梳理足底矫形器是一种以减轻足底骨骼肌肉系统的功能障碍为目的的支撑装置，用于矫治足部各种疾患。它是根据足底病变情况采取全负重或部分负重、部分免荷原理，根据每个人足底受力和病变情况，在鞋内托的相应位置区域上增厚或减薄、甚至伸缩宽度，从而改变足底的受力分布，实现舒适或矫治功能。由于目前国内足底矫形器的生产是以手工为主，无论是从产品的数量还是质量来讲，都还远远不能满足市场的需要，而发达国家如德国、美国在此领域的技术己远远高于我们，进口他们的设备是非常昂贵的，所以研制一套自己的足底矫形器计算机辅助设计与制造系统(CAD/CAM)是必要的，因为这样可以大大降低设备的成本以及矫形器的制作成本，符合我国的国情。 本文主要介绍了足底矫形器CAD系统的组成，并分别阐述了各模块的主要功能。系统中包括叁个主要的模块：图象处理模块、模型显示模块及模型修改模块。图象处理模块主要是把摄像头获取的病人足底信息进行图像处理，最终把明显的轮廓信息映射到主视图窗口；模型显示模块主要是显示矫形器，并且可实现对矫形器的平移、旋转、缩放、镜像、渲染及视图变换等；模型修改模块是针对千差万别的病人情况而确定的一组修型功能，本文对模块中的任选区域修型功能从区域选定及区域编辑两方面作了较为详细的论述。其中区域编辑的二次抛物线算法及其修正算法是本文的创新点。
肖晔[4]2007年在《基于先进制造平台的足底矫形器加工的研究与开发》文中进行了进一步梳理足底矫形器作为一种以减轻足底骨骼肌肉系统的功能障碍为目的的支撑装置,用于缓解局部应力或增加足部穴位按摩功能,矫治足部各种疾患。目前,它的生产已经步入数控加工的高技术生产空间。先进制造技术是以提高制造企业综合效益为目的,以人为主体,以计算机技术为支柱,综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术,对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的设计、生产、使用、维护、回收利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称。介绍了国内外先进制造技术的发展,典型数控系统的硬件构成,软件的实现,并对课题所用先进制造平台的各部分结构做了详细说明。在此基础上,以足底矫形器为例,提出了在先进制造平台上复杂曲面的加工方法:对数控加工过程中的刀具、走刀路径的选择和切削量、切削间距、插补步长等工艺参数的设定分别进行了讨论,并同时针对各部分导致的加工误差进行了分析;实现了对以足底矫形器为代表的复杂曲面的快速,高精度加工。
杨志宏[5]2005年在《交流伺服系统在足底矫形器计算机辅助制造中的研制与应用》文中指出足底矫形器作为一种以减轻足底骨骼肌肉系统的功能障碍为目的的支撑装置,用于缓解局部应力或增加足部穴位按摩功能,矫治足部各种疾患。目前,它的生产已经步入数控加工的高技术生产空间。 数控加工技术是用数字信息形成的控制程序对机械运动和工作过程进行控制的技术,是综合应用了微电子技术、计算机技术、自动控制,伺服驱动和精密测量等学科的最高成就;伴随着新的控制器件和电机控制方法的出现,交流伺服系统已经在许多高科技领域得到了非常广泛的应用。 本文针对数控加工系统、交流伺服系统和足底矫形器的加工特点进行研究与分析。根据足底矫形器点对点加工的特点,结合数控加工系统的高速化、高精度化、高效加工、多功能化、复合化、智能化方向发展新趋势和交流伺服系统运转平稳、恒力矩输出、过载能力较强、加速性能好以及高精度等优点,这里将数控加工系统中交流伺服系统的应用与足底矫形器CAD/CAM系统的设计相统一,拓宽了交流伺服系统新的应用领域。经实验证明,达到了提高产品质量、加快生产速度和增强系统抗干扰能力的目的。
付建祖[6]2004年在《足底矫形器计算机辅助制造系统》文中指出足底矫形器计算机辅助制造系统是集计算机技术、数控技术、高速铣削技术、现代加工技术为一体的高科技项目。为了提高足底矫形器的性能和制作成功率，本文在矫形器的计算机辅助制造方面进行了研究和设计。 本文首先对足底矫形器做了概述，接着介绍了数控技术的概念、加工工艺及装备的发展趋势和高速铣削技术，并介绍了足底矫形器系统的设计和组成，对足底矫形器的CAD设计、硬件组成和CAM设计分别做了阐述，还包括计算机辅助工艺规程设计。根据足底矫形器铣削运动几何原理，提出了一种数控铣削插补技术，建立了插补算法。给出了插补过程与实时步进相分离的控制策略思想。该系统选择数控机床步进系统的控制方式为开环控制，并采用研华运动控制卡控制叁个步进电机的进给，控制卡的库文件可以实现叁轴联动功能。最后通过试验验证了控制策略的可行性。
葛媛媛[7]2010年在《基于叁维扫描仪数据的足底矫形器CAD系统》文中进行了进一步梳理足部矫形器是一种利用外部设计使脚的某一部位受到强制的外力,进而改变脚底的生物受力特性,达到减轻足底骨骼肌肉系统的功能障碍为目的的支撑装置,用于矫治足部因病变形的部位。为了改变传统以手工取模制作矫形器的方式,提高矫形器制作的周期和精度,本文对矫形器数据的处理和建立足底模型数据库进行了设计。本文开篇对CAD技术在矫形行业的应用进行了简单介绍,其后对数据采集方法、设备和原理作了进一步阐述,对于足底矫形器CAD系统,主要分为四部分介绍:1.足底数据获取:是指对足部叁维数据的采集,这一步主要是由叁维足底扫描仪来完成,本文所获得的是STL格式的数据文件。接着重点介绍STL文件的读取与处理。为了使实验结果明显,便于分析,应尽量选取足部特征明显的进行理论验证。2.足底数据处理:对采集到的叁维数据做一些分析处理,剔除数据中包含的噪声点,精简大量不必要的点云数据;使得数据量减少,保留的特征点更有利于重构和后续的加工。数据的格式决定数据类型与数据处理的方法,因此要对足底扫描仪输出数据进行仔细的分析,再根据足底形状的特点,使用合适的数据处理方法。3.足底矫形器模型重建及显示:读取处理完毕,格式工整的数据进行模型重构,用提取的特征点表示出模型的轮廓;将扫描的点数据网格化,并进行曲线、曲面的拟合构成足底模型,在OpenGL中显示出来;再以此为基础,结合不同的病况,对局部进行修形。4.足底矫形器的数据库建设:对重构的足底模型进行分类存档,方便数据的随时修改和调用;使用VC++中MFCODBC类库作为数据库访问接口,并对数据库进行操作。对经过一段时间的矫形后需要调整矫形器的,即可不必重新取样,直接在此基础上作出相应的调整。其次,这些模型的数据经过数据转换,可以直接用于叁坐标数控机床进行模型的生产制作。综上所述,本文件系统提高了设计效率,降低了生产成本,减少对操作者技术水平和知识经验的要求,增加矫形器的适用性。
苏宏伦, 杨鹏, 郭欣, 刘会锋[8]2003年在《OpenGL技术在足底矫形器模型仿真实现中的应用》文中研究指明作为一个功能强大的叁维图形库 ,OpenGL已经发展成为叁维图形设计的工业标准 .本文简要介绍了OpenGL的应用范围、工作模式、工作原理 ,提出了以VisualC + + 6.0为开发平台的基于面向对象的足底矫形器CAD软件设计方案 ,介绍了软件实现的核心技术 ,详细论述了足底矫形器的几何造型方式和数据结构 ,以及OpenGL技术在矫形器模型仿真实现中的应用 .
参考文献：
[1]. 足底矫形器CAD系统设计[D]. 姜威. 河北工业大学. 2007
[2]. 足底矫形器CAD系统研究与设计[D]. 苏宏伦. 河北工业大学. 2003
[3]. 足底矫形器CAD系统软件开发[D]. 石颉. 河北工业大学. 2004
[4]. 基于先进制造平台的足底矫形器加工的研究与开发[D]. 肖晔. 河北工业大学. 2007
[5]. 交流伺服系统在足底矫形器计算机辅助制造中的研制与应用[D]. 杨志宏. 河北工业大学. 2005
[6]. 足底矫形器计算机辅助制造系统[D]. 付建祖. 河北工业大学. 2004
[7]. 基于叁维扫描仪数据的足底矫形器CAD系统[D]. 葛媛媛. 河北工业大学. 2010
[8]. OpenGL技术在足底矫形器模型仿真实现中的应用[J]. 苏宏伦, 杨鹏, 郭欣, 刘会锋. 天津理工学院学报. 2003
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