基于参数化小腿加足模型的矫形器设计方法研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shaoqing5320
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
矫形器是为了预防或矫正四肢、躯干的畸形或治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的重要工具,在临床中对患者康复治疗具有重要意义。然而目前现有矫形器多为大批量生产产品,无法满足患者个性化形状特征,造成匹配度不佳、满意度低、效率低下等问题,影响患者康复治疗效果。因此,本论文的研究重点及目的是改善矫形器产品匹配度、提高定制化效率。参数化设计因其快速、精确、便捷等特点被广泛应用于建筑设计、机械设计和产品设计等领域。论文利用逆向工程技术结合线性回归方法构建基于参数化小腿加足模型的矫形器设计方法,将其应用于矫形器设计中。研究的主要内容如下:首先,利用逆向工程技术建立数字化小腿加足模型库,利用回归分析构建小腿加足参数化模型。通过3D扫描技术采集83位被试者足部与小腿数据,对其进行一致化处理得到统计形状模型,通过主成分分析和回归分析构建小腿加足参数化模型,并对其进行误差分析。然后,构建基于参数化小腿加足模型的矫形器设计方法。利用层次分析法获得用户需求优先度,利用TRIZ冲突解决原理获得创新设计方向,然后基于小腿加足参数化模型进行矫形器参数化建模,结合创新设计方向得到矫形器设计方案。最后,构建基于模糊层次分析法的主观评价法和矫形器匹配指数客观评价方法。患者试戴3D打印制作的矫形器,利用模糊层次分析法构建的满意度分值表进行设计方案的主观评价;利用矫形器匹配指数进行矫形器的客观评价。结果证明基于小腿加足参数化模型的矫形器设计方案实现了更高的满意度与匹配度。本研究利用逆向工程技术、参数化建模技术和TRIZ理论构建矫形器设计方法,以拇外翻矫形器设计为例,证实所提出方法实现了矫形器产品的快速精确定制,提高了矫形器的匹配度和满意度,为符合人机工学的矫形器设计提供更好的解决方案。
其他文献
生物质燃烧排放大量污染性气体和颗粒物,能够影响光散射和吸收、降低大气能见度促进雾霾形成,对大气环境、生态系统和人类健康有显著影响。我国具有丰富的农业和林业资源,每
移动车载识别研究对结构动力学分析、健康监测、桥梁后期安全评估与维护等领域提供可靠的数据支撑和科学依据。移动荷载识别隶属结构动力学第二类逆问题范畴,而逆问题的一个
针对当前建筑垃圾的存量不断增加,已经对我国生态环境、土地资源带来严重威胁,对城市已经造成垃圾围城的不良现象,且随着我国经济发展以及城镇化的不断推进,我国每年建筑垃圾
超级电容器是一种新型的可再生绿色能源,因其充放电速度快、循环寿命长、功率密度高以及工作温度范围宽等优点而被广泛应用于电子储能领域。聚苯胺(Polyaniline,PANI)具有理论
金属锂拥有极高的理论比容量3860 mAh/g、最低的电势电位-3.04 V(相对标准氢电极)以及较低的密度0.534 g/cm3,同时拥有良好的导电性,是下一代高能量密度电池负极材料有力的“候
钢筋混凝土结构在正常服役过程中可能遭受偶然冲击作用,在冲击作用下结构可能发生连续性倒塌。因此,有必要对钢筋混凝土结构在冲击荷载作用下的响应性能及结构的连续性倒塌性
滚动体在轴承中占有非常重要的地位,若滚动体在使用过程中存在表面缺陷,将会对轴承造成很大的伤害,还会引起不可预测的安全事故,产生的后果是非常严重的。本文的主要内容是运
薄壁圆柱壳结构不仅具有重量轻、刚度大、抗震性能好等力学性能优点,还具有制造和安装简便、施工工期短、造价低等施工与经济的多重优势,这使得薄壁圆柱壳在实际工程中应用中
弹药的加工制造是现代国防工业的重要组成部分。而弹壳作为弹药的主要组成部分,其加工质量和效率对弹药整体加工质量和加工效率至关重要。在弹壳的加工工序中,车底和齐口两道
传统桥墩的设计理念都是基于延性的,震后具有较大残余应变,这些变形往往不可修复,为了解决传统桥墩残余应变大的问题,国内外学者提出了基于性能的自复位耗能桥墩设计理念,这