基于梯度結(jié)構(gòu)算法人工骨支架的成形軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)作為制造業(yè)最為核心和關(guān)鍵的技術(shù)，正越來越多地蔓延、滲透到各個(gè)行業(yè)，向著多領(lǐng)域、多學(xué)科、多元化的交叉學(xué)科發(fā)展。隨著快速成形技術(shù)仿生制造研究熱點(diǎn)的興起，以及計(jì)算機(jī)斷層醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、快速成形技術(shù)和逆向工程技術(shù)研究的深入，使得通過這些技術(shù)來重建人體組織器官的三維模型，借以輔助臨床醫(yī)療提供了可能。 本項(xiàng)目是應(yīng)快速制造具有生物組織人工骨支架的需求而開發(fā)的一套基于梯度結(jié)構(gòu)算法的人工骨支架的成形軟件。屬于清華大學(xué)激光快速成形中心

2、承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中的子課題。 本論文應(yīng)用軟件工程的建模體系和設(shè)計(jì)要求，從系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施以及系統(tǒng)測試等方面論述了本項(xiàng)目的整個(gè)開發(fā)過程。 本文的研究成果： 1、提出了基于原有算法的改進(jìn)算法：在骨的三維CAD數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，以導(dǎo)入的STL數(shù)據(jù)模型為數(shù)據(jù)源，根據(jù)骨構(gòu)造非單一的均質(zhì)結(jié)構(gòu)以及非單一材料組成的梯度變化特點(diǎn)，在原有CAD數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，改進(jìn)了STL的數(shù)據(jù)模型，提出了一種新的算法－

3、－梯度結(jié)構(gòu)算法。 2、設(shè)計(jì)了梯度結(jié)構(gòu)算法的成形軟件：在改進(jìn)算法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了用于梯度骨支架的成形軟件。軟件中包括了用于讀寫STL等格式的數(shù)據(jù)接口模塊，用于顯示二維或三維支架模型的顯示模塊以及分層、支撐、填充、掃描路徑生成模塊等。 3、實(shí)現(xiàn)了人工骨支架的制備成形：該軟件最終在Windows操作環(huán)境下，利用快速成形機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了梯度骨支架低溫環(huán)境中的快速成形，并根據(jù)組織工程人工骨制備的工藝需求，經(jīng)過后期的冷凍干燥處理即可得到滿