基于混合优化算法的关节臂式测量机参数标定

为进一步提高关节臂式坐标测量机等高机动性精密测量设备的测量精度,使用D-H矩阵法建立其关节坐标转换数学模型并据此推导出参数误差模型.针对非线性多参数标定问题,通过变换分析消除了最小二乘法求解时矩阵中的冗余参数,降低了计算的复杂性.设定判定准则并实现最小二乘法和模拟退火算法的混合,提出了一种基于混合优化算法的参数标定方法,解决了LM算法的初值设定和SA算法的搜索效率逐步降低的问题.实验结果表明:关节臂式测量机参数经混合优化算法标定后,参数的误差范围有了显著的缩小,单点重复性误差的平均值减小了1.746 mm,长度误差的平均值减小了0.941 mm,测量误差得到了进一步的抑制.     

家兔髋关节软骨扫描电镜观察

应用扫描电镜对家兔髋关节软骨观察发现:月状面软骨表面和股骨头软骨表面均具由纤维编织而成的网状层,月状面软骨顶部,纤维交错,网状层形态结构复杂而又丰厚;前部与后部次之,股骨头顶部,关节软骨表面的网状层显著低矮、致密,并有一矩形凹陷;下部,网状层呈斑块状,高低错落。     

肩锁关节脱位钢丝内固定的体会

用钢丝内固定治疗肩锁关节脱位45例,与用骨圆针或螺丝钉内固定30例相比较,后者5例出现内固定过程中骨质钻破或撕裂情况,达18.9%,前者无1例出现.用钢丝内固定方法简单,固定可靠,较突出的优点为在内固定过程中不易造成骨质钻破、撕裂情况.     

基于小脑模型关节控制器的神经元离散滑模控制

针对常规滑模控制中,在状态轨迹沿滑模面运动过程中易产生抖振的现象,将小脑模型关节控制器与滑模控制相结合,提出了一种新的控制策略,即基于小脑模型关节控制器的神经元离散滑模控制,并对该方法进行了计算机仿真。仿真结果表明,采用本文所提出的方法,不仅有效地抑制了抖振,而且系统具有良好的动态品质。     

关节软骨力学行为的数值模拟

关节软骨为一由骨胶原和蛋白聚糖固体相和孔隙流体相组成的多孔材料，其可以用基于混合物理论的两相多孔介质模型准确描述。作者采用有限元数值方法分析关节软骨图限压缩蠕变和应力松弛问题，得到软骨组织在蠕变和应力松弛过程中，固体相和流体相的速度、固体相的有效应力以及孔隙压力等随时间的变化规律。所得到的结果可以为人工软骨材料和人工关节的研制提供理论参考，对生物机械工程等领域的研究具有指导意义。     

简化太极拳对下肢关节的生物力学影响

通过对30例健康成年人在简化太极拳练习过程中下肢关节角度的测量及分析，发现在整个练拳过程中，受试者下肢关节角度均值的减小具有非常显著性差异。左右下肢关节平均屈曲30～40度即处于功能位，可以有效地提高下肢不同关节周围肌群的各种工作能力，有利于加强人体的行走和跑跳功能。另外，下肢动作弧度基本不受大腿长和小腿长的影响，正说明简化太极拳是适合于不同身高、男女老少皆宜的一项健身运动项目．     

一类多关节机器人系统的模糊滑模控制算法仿真

针对具有参数不确定性的多关节机器人动力学系统，提出了一种基于模糊逻辑的滑模控制方案。该方案采用模糊滑模跟踪控制设计，柔化了控制信号，减轻了一般滑模控制的抖振现象。利用李亚普诺夫定理证明了闭环模糊控制系统的稳定性和跟踪误差、控制信号的有界性。仿真结果表明了所提出的控制策略是有效的。     

四足步行机器人动力学模型及脚力分配的研究

推导了四足步行机器人的动力学模型,在此基础上利用平方规划方法研究开发四足步行机器人脚力分配的新算法．这种方法既考虑电机模型,分析了四足步行机器人的关节驱动约束条件,又结合摩擦等约束分析及转换,建立了机器人多约束方程,利用平方规划提高解的质量,并缩减解的规模．最后通过实例验证了该算法的优越性。     

改良双Endobutton技术治疗TossyⅢ型肩锁关节脱位

目的介绍一种治疗新鲜肩锁关节Ⅲ度脱位的新技术,并探讨改良双Endobutton技术治疗TossyHI型肩锁关节脱位的疗效。方法2008年1月～2012年1月收治28例Tossym型肩锁关节脱位,采用双Endobutton技术重建喙锁韧带的功能。其中男16例,女12例;年龄24～51岁,平均（33．6±11．2）岁;采用改良双Endobutton技术,手术时间在伤后1～7d,平均（3．5±2．3）d,术后1周开始功能锻练。对患者进行跟踪随访,评定疗效。结果28例患者均得到随访,时间4～18月,平均6．4月,脱位全部复位,无再脱位。均恢复正常生活和工作。按照Karlsson标准评定患者术后的肩关节功能恢复情况：A级2l例,B级7例。结论改良双Endobutton技术创伤小,固定牢固,操作方便,是TossylH型肩锁关节脱位理想的治疗方法。     

大尺寸关节支架的3D打印及应用

人工关节假体的置换与长期植入后的失效问题将造成关节组织不可恢复的损失,小块可降解骨软骨关节支架具有恢复病变关节的力学环境和诱导新生组织生长的能力,为大尺寸关节病变缺损修复提供了新的治疗策略.大面积深层病变软骨关节病变位置的生理结构与力学环境的分析,以及多材料复合关节支架的仿生制造与手术方案是治疗方案开发的难点.本文提出一种新型多材料关节支架的仿生设计与制造技术和植入方法.以诱导组织生长为导向,选择聚乙二醇凝胶(polyethyleneglyco,PEG)、β-磷酸三钙陶瓷(β-tricalcium phosphate,β-TCP)、聚乳酸(polylactide,PLA)等生物材料开发新型支架;以羊膝关节为研究对象,通过反求工程、有限元分析和3D打印技术,利用有限的影像学数据信息,建立膝关节模型和易病变软骨区域;基于支架生理结构特征与关节缺损区机械承载能力的映射关系,建立大块仿生骨软骨支架的结构与稳定性固定结构.实验证明该支架在置换初期较好地恢复了缺损关节的力学环境.所提出的方法和支架有望为大面积骨软骨缺损的修复提供一种新的治疗方案.