面向大批量定制的人體假肢接受腔的數(shù)字化設計方法研究
本文關鍵詞:面向大批量定制的人體假肢接受腔的數(shù)字化設計方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:大批量定制已經(jīng)成為21世紀的一種主流生產(chǎn)模式。大批量定制的關鍵是通過充分挖掘和識別企業(yè)中已有產(chǎn)品幾何、結構、功能等存在的相似性,采用全局性原理,在保證不減少產(chǎn)品外部多樣性的同時,,利用標準化、模塊化和系列化等方法減少零部件的內(nèi)部多樣化,減少產(chǎn)品重復設計。本文將面向大批量定制的開發(fā)設計技術引入到人體假肢接受腔的設計中,通過研究不同人體下肢之間存在的相似性和差異性,提出了基于模塊化的接受腔設計體系與方法,并通過分析三維掃描數(shù)據(jù)得到建模所需的特征點,在此基礎上建立了假肢接受腔主結構及其主模型,通過變型設計和配置設計實現(xiàn)了假肢接受腔的數(shù)字化設計。 論文主要研究內(nèi)容如下: 第一章主要闡述了論文課題的研究背景,介紹了人體假肢接受腔的概念、分類及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并介紹了論文的主要研究內(nèi)容與論文框架。 第二章提出了接受腔數(shù)字化設計體系結構,并介紹了大批量定制的基本原理、模塊化技術、配置及變型設計技術和數(shù)字化技術的主要內(nèi)容。 第三章介紹了各種數(shù)據(jù)采集方法以及數(shù)據(jù)處理方法,提出了采用射線與三角網(wǎng)格求交的方法提取假肢接受腔掃描數(shù)據(jù)的特征點。 第四章分析了假肢接受腔的模塊化設計及配置變型設計,主要研究了假肢接受腔的模塊劃分,并利用公理化設計原理說明了各模塊之間的解耦性和獨立性。在此基礎上建立了假肢接受腔的主結構及組成它的模塊主模型,進而研究了假肢接受腔的變型設計和配置設計方法。 第五章以Visual studio2010(C++)為開發(fā)工具對SolidWorks進行定制開發(fā),完成假肢接受腔的配置及變型設計。集成系統(tǒng)包括接受腔主模型管理模塊、配置設計模塊及系統(tǒng)管理模塊。 第六章對論文的研究工作進行了總結與展望。
【關鍵詞】:大批量定制 模塊化 公理化設計 配置設計 變型設計 數(shù)字化設計
【學位授予單位】:浙江理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R318.17;TB47
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究背景11
- 1.2 假肢接受腔的基本概念11-12
- 1.3 假肢接受腔的分類12-13
- 1.4 傳統(tǒng)制作方法13-14
- 1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.5.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
- 1.5.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
- 1.6 課題來源及論文的主要研究內(nèi)容16-18
- 1.6.1 課題來源16
- 1.6.2 論文的主要研究內(nèi)容與結構16-18
- 1.7 小結18-19
- 第二章 假肢接受腔數(shù)字化設計體系結構及關鍵技術19-30
- 2.1 引言19
- 2.2 假肢接受腔數(shù)字化設計體系結構19-21
- 2.3 大批量定制技術21-26
- 2.3.1 大批量定制的基本原理21-22
- 2.3.2 模塊化設計技術22-24
- 2.3.3 配置及變型技術24-26
- 2.4 數(shù)字化設計技術26-29
- 2.4.1 數(shù)字化設計的基本概念26
- 2.4.2 數(shù)字化設計的概述26-28
- 2.4.3 數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的主要內(nèi)容28
- 2.4.4 數(shù)字化產(chǎn)品設計開發(fā)的特點28-29
- 2.5 小結29-30
- 第三章 殘肢數(shù)據(jù)采集及處理30-39
- 3.1 引言30
- 3.2 各種數(shù)據(jù)采集方法30-34
- 3.2.1 三坐標測量儀法31
- 3.2.2 激光三角法31-32
- 3.2.3 投影光柵法32-33
- 3.2.4 計算機斷層掃描(CT)法33
- 3.2.5 核磁共振成像法33-34
- 3.3 數(shù)據(jù)處理34-36
- 3.3.1 數(shù)據(jù)平滑34-35
- 3.3.2 數(shù)據(jù)精簡35
- 3.3.3 坐標系變換35-36
- 3.3.4 特征提取技術36
- 3.4 人體下肢掃描數(shù)據(jù)特征提取36-38
- 3.4.1 大腿模型前處理36-37
- 3.4.2 提取輪廓線及獲得特征點37-38
- 3.5 小結38-39
- 第四章 假肢接受腔模塊化設計及配置變型設計39-50
- 4.1 引言39
- 4.2 公理設計39-42
- 4.2.1 域、層級以及映射39-40
- 4.2.2 設計公理40-42
- 4.3 假肢接受腔的模塊化設計42-44
- 4.3.1 假肢接受腔的模塊化原理42
- 4.3.2 假肢接受腔的模塊劃分42-44
- 4.4 關鍵模塊主模型和接受腔主結構的建立44-46
- 4.4.1 關鍵模塊主模型的建立44-45
- 4.4.2 接受腔主結構的建立45-46
- 4.5 事物特性表技術46-48
- 4.5.1 基于事物特性表的產(chǎn)品變型設計原理46
- 4.5.2 接受腔的參數(shù)分析及事物特性提取46-48
- 4.6 接受腔的變型設計和配置設計48-49
- 4.6.1 變型設計方法48
- 4.6.2 配置設計方法48-49
- 4.7 小結49-50
- 第五章 人體假肢接受腔數(shù)字化開發(fā)設計應用實例50-60
- 5.1 引言50
- 5.2 數(shù)字化設計系統(tǒng)與三維 CAD 系統(tǒng)的集成50
- 5.3 SolidWorks 二次開發(fā)概述50-53
- 5.3.1 SolidWorks 概述50-51
- 5.3.2 SolidWorks API 對象概述51
- 5.3.3 SolidWorks 二次開發(fā)環(huán)境51-52
- 5.3.4 二次開發(fā)過程52-53
- 5.4 集成系統(tǒng)總體設計53-58
- 5.4.1 集成系統(tǒng)總體結構圖53-54
- 5.4.2 主要功能模塊54-58
- 5.5 小結58-60
- 第六章 總結和展望60-62
- 6.1 論文總結60-61
- 6.2 未來展望61-62
- 參考文獻62-65
- 致謝65-66
- 攻讀學位期間的研究成果和參加的科研項目66
【參考文獻】
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本文關鍵詞:面向大批量定制的人體假肢接受腔的數(shù)字化設計方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:310029
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