基于線寬測量的增材制造流量智能控制方法.pdf

1、組織工程學是把生物活性物質在體外培養(yǎng)一段時間后,使其能夠修復或者形成新的器官的技術。體內移植或體外移植都能夠修復組織缺損,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制備的支架能為細胞提供生長、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,生物支架的成形質量對組織器官的修復有重要的影響。
　　支架制備裝置―低溫成形機是制備復雜形狀的三維支架的先進成形設備,將制備生物支架的漿料送入低溫成形機的

2、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研究的一個非常重要的方面。
　　目前在低溫成形機制備支架的過程中,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,無法對其進行實時調整和校正,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

3、降低實體模型或支架的精度和表面質量。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。將攝像頭采集的當前掃描線寬與設定值進行對比,控制成形設備的工作臺位移速度與噴頭流量的相對關系。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實時測量支架漿料線寬且算術平均誤差為0.013,