北京邮电大学;北京积水潭医院贵州医院黄菊香获国家专利权
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龙图腾网获悉北京邮电大学;北京积水潭医院贵州医院申请的专利一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型构建方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120163016B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510314247.9,技术领域涉及:G06F30/23;该发明授权一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型构建方法是由黄菊香;邰思童;陈钢;冯超;徐云峰;王东娇;杨凯;陶苇杭;李成杯;王新宇设计研发完成,并于2025-03-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型构建方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型构建方法,包括:分析机器人辅助克氏针骨钻孔的过程,获得机器人辅助克氏针骨钻孔的力学分析几何模型;依据力学分析几何模型,建立一种机器人辅助克氏针骨钻孔的有限元分析模型,获取克氏针转速、进给速度、克氏针与骨表面相对角度对钻削力的影响规律;依据力学分析几何模型和有限元模型数据,建立一种机器人辅助克氏针置入的的力学模型,获得钻削力与克氏针转速、进给速度、克氏针与骨表面角度之间的数学表征。根据本发明提供的技术方案,可实现机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型的构建。
本发明授权一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型构建方法在权利要求书中公布了:1.一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型构建方法,其特征在于,所述方法包括: 分析机器人辅助克氏针骨钻孔的过程,建立机器人辅助克氏针骨钻孔的力学分析几何模型; 依据力学分析几何模型,建立一种机器人辅助克氏针骨钻孔的有限元分析模型,获取克氏针主轴转速、克氏针进给速度、克氏针与骨表面相对角度对钻削力的影响规律; 依据力学分析几何模型和有限元分析模型数据,利用响应面分析法构建一种机器人辅助克氏针骨钻孔的力学模型,获得骨钻孔径向钻削力与克氏针主轴转速、进给速度、克氏针与骨表面相对角度之间的数学表征,包括: 依据克氏针骨钻削的力学分析模型,得到克氏针骨钻削的合力分解为:径向分力FR,切向分力FP,轴向分力FQ,其中轴向分力由机械臂进给产生,负责维持克氏针进给;切向分力由克氏针旋转产生,作为切削力切开骨组织;径向分力由克氏针尖端与骨组织的不充分接触产生,会导致导针置入初期产生滑移现象; 依据径向钻削力与克氏针主轴转速、克氏针进给速度、克氏针与骨表面相对角度之间的关系,以及有限元仿真数据,利用响应面法建立力学模型,得到模型回归方程为: 其中A,B,C分别表示克氏针与骨表面相对角度、克氏针主轴转速与克氏针进给速度的编码因子。
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