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专利号: 2020104852665
申请人: 哈尔滨理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种正畸弓丝弯制顺序规划等角度划分角度确定方法,其特征在于:所述方法的具体实现过程为:

步骤一、等角度划分数据导入:

根据患者有i个成形控制点的个性化正畸弓丝曲线,输入个性化正畸弓丝曲线成形控制点信息集M={m1,m2,m3,...,mi},mi=(ui,vi,wi)'为每个个性化正畸弓丝曲线成形控制点的坐标,每一个正畸弓丝曲线成形控制点mi均对应一个成形控制点机器人运动信息单元ni,成形控制点机器人运动信息单元ni由机器人在弯制该成形控制点时的成形控制点坐标及弯制角度组成,所以输入的成形控制点的机器人运动信息集为N={n1,n2,n3,...,ni},ni=(ui,vi,wi,αi)',ui、vi、wi为该成形控制点mi的坐标,αi为机器人作用在成形控制点mi上的弯制角度,将正畸弓丝曲线成形控制点信息集M、成形控制点的机器人运动信息集N输入到正畸弓丝弯制系统中;并且根据机器人弯制正畸弓丝的特点设定等角度域弯制点密度上限值ρmax,等角度域弯制点角距比和上限值(∑E)max;

步骤二、正畸弓丝曲线坐标转换及等角度划分份数a初值设定:将个性化正畸弓丝成形控制点信息集中各成形控制点的坐标mi=(ui,vi,wi)'中的wi赋值为0,即令wi=0,获得正畸弓丝转换曲线M′;

个性化正畸弓丝曲线两端点坐标为ms(us,vs,ws),me(ue,ve,we),将正畸弓丝曲线左端点ms设定为成形控制点m0,将弓丝曲线右端点me设定为成形控制点mi+1,以正畸弓丝曲线左右端点的中点mo 为圆心O;

针对等角度划分而言,定义正畸弓丝曲线上任意一弯制点mj的角距比 为弯制点mj的弯制角度αj与其弯制距离 的比值,即 其中 表示弯制点mj与弯制点mj+1之间的弧长,计算个性化正畸弓丝曲线上各弯制点的角距比 并且将所有弯制点的角距比求和,记为(∑E)总;

将正畸弓丝曲线以O为圆心,均分为a个角度相等的等角度域,即形成等角度域(b1,b2,...,ba),规定等角度划分的初始份数a等于所有弯制点角距比的和与设定的等角度域角距比和上限值的比值取整之后再加一,即初始化a=[(∑E)总/(∑E)max]+1;

步骤三、计算等角度划分的角度β:

等角度划分形成的等角度域(b1,b2,...,ba)所对应的角度β都相等,且等角度划分的角度β等于弓丝曲线总角度π与等角度划分份数a的比值,即将等角度域bk作为检验是否增加等角度划分份数a的起始域,初始化k=1;

步骤四、判断是否增加等角度划分份数a:统计等角度域bk的弯制点个数 在这里规定 为属于等角度域bk的所有弯制点的个数,即等角度域bk左右边界内部的所有弯制点个数,特别地,如果弯制点位于等角度域bk的左边界线上,则该弯制点属于上一个等角度域bk‑1,如果弯制点位于等角度域bk的右边界线上,则该弯制点属于当前等角度域bk,并且寻找等角度域bk内最大的半径 定义 为等角度域bk内正畸弓丝曲线上与圆心O距离最远的点与圆心O的连线;

针对等角度划分而言,定义等角度域bk的弯制点密度 为等角度域bk内弯制点个数与等角度域bk的面积的比值,即 并且计算等角度域bk内所有弯制点的角距比和记为

判断 且 是否成立;

如果 且 成立,则说明等角度域bk符合等角度划分要求,跳转至步骤五;

如果 或 不成立,则说明等角度域bk不符合等角度划分要求,等角度域bk的弯制点分布比较集中或者等角度域bk内的弯制点弯制难度比较大,当前等角度划分份数不能符合划分要求,应该增加划分的份数,故令a=a+1,跳转至步骤三;

步骤五、判断是否继续检验等角度域:判断k<a是否成立;

如果k<a成立,说明还没有检验完a个等角度域,应该继续检查下一个等角度域,故,令k=k+1,跳转至步骤四;

如果k<a不成立,则说明已经检验完a个等角度域,跳转至步骤六;

步骤六、确定等角度域区间及输出等角度划分角度β:将等角度域(b1,b2,...,ba)确定为角度相等的等角度域区间{b1,b2,...,ba},统计各等角度域区间的弯制点密度 及弯制点角距比和 输出等角度域区间信息集B={b1,b2,...,ba};

等角度划分正畸弓丝曲线时划分角度确定为β,输出此时的划分角度β,程序结束。