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公开(公告)号：CN117204936A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311404912.0
申请日：2023-10-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于机器学习的骨钉拔除方法，包括在拔除之前对已植入骨钉的骨表面进行扫描，采集骨表面不同组织的反射光谱，并对采集到的反射光谱数据进行预处理，得到不同组织的反射光谱特征数据，根据采集到的光谱特征数据建立与骨不同组织成分相关的特征分类机器学习模型，根据特征分类机器学习模型对骨钉进行有针对性环切路径规划与去除并不伤及骨钉及其他组织。将骨钉拔除过程中采集到的反射光谱特征信息进行分析，判断继续环切或停止环切，本发明可以实现高精度、无损伤及小孔径的骨钉拔除。
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公开(公告)号：CN114850658B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202210531991.0
申请日：2022-05-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/062 , B23K26/38 , B23K26/70
Abstract: 基于反射光谱的激光器参数自动调控方法，涉及激光加工和自动化控制领域。该方法可在靶材被激光消融之前，精准调试出适合该靶材加工的激光参数。根据激光频率及通讯频率自定义光谱积分参数，采集激光消融多组分靶材过程中的反射光谱数据；提取光谱特征参数，以95％置信区间为标准建立光谱特征参数与此时待消融靶材所需激光参数的主成分回归模型；当激光消融过程中暴露出待去除靶材时，重复前述步骤，再次调试出适用于新靶材消融的激光参数；在激光消融过程中根据反射光谱数据对激光参数进行实时闭环调控，实现靶材的高度选择性、无损去除。在高效、高质、高精激光材料加工等领域具有重大的应用前景。
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公开(公告)号：CN114062430B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202111290952.8
申请日：2021-11-03
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N25/48
Abstract: 一种粉末材料超快激光吸收率的测量方法，属于超快激光增材制造领域。本发明首次提出了超快激光吸收率测试所必要的超快激光辐照下粉末材料随温度变化的比热容的测试方法，与超快激光作用下粉末材料的温度变化率与温度的函数关系的分段拟合方法，可以实现超快激光作用下粉末材料吸收率的精确测量。该方法适用范围广，测量精度高，适用于各种粉末材料超快激光吸收率的实际测量，填补了粉末材料超快激光吸收率测试的技术空白，为工程实践和科学研究提供宝贵的基础数据。
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公开(公告)号：CN113579471A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110809470.2
申请日：2021-07-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/146 , B23K26/70
Abstract: 本发明提供了一种超快激光高效耦合微细射流的装置及方法，包括：装置主体及超快激光传输通道；装置主体内从上到下依次为层流腔室、光学窗口、喷嘴元件和气体腔室；超快激光经过光学窗口，穿过厚度可调的层流水层，聚焦到喷嘴元件后形成等径传输长度的耦合微细射流，气体腔室与超快激光传输通道同轴；装置主体上半部分设有多个与超快激光传播方向平行的层流腔室，层流腔室内设有层流扇叶；气体腔室设有进气口，底部设有平滑耦合微细射流的气体出口。此装置及方法实现了超快激光与微细射流高效稳定耦合。
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公开(公告)号：CN111329580B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202010132509.7
申请日：2020-02-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B18/20
Abstract: 一种液体介质空化增强效应辅助激光钻切骨方法属于激光加工技术在医疗领域的应用，采用的合适激光脉冲串调制控制激光作用于骨组织表面的空化位置和强度，有效控制激光空化现象的发生，通过增强空泡溃灭产生的脉冲压力增强液体介质激光钻切骨的能力。此方法突破传统激光钻切中热量积累的局限性，实现骨组织的“冷切割、冷消融”，保证激光切割面区域内骨骼组织的完好和生物活性，大幅提高钻切效率并改善钻切截面的形态。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115755763A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211532116.0
申请日：2022-12-01
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B19/402
Abstract: 本发明公开了一种激光机器人加工自适应定位方法，属于机器人控制技术领域，所述方法包括：通过传感器获得待加工材料的结构光数据；基于所述结构光数据，获得激光与目标点的偏差角度；基于所述偏差角度、以及待加工材料的散射和吸收系数，获得目标点的进给量；基于所述进给量和偏差角度，生成激光机器人的运动轨迹。基于材料的散射和吸收系数、以及结构光数据，获得与目标点的偏差角和进给量，并生成激光机器人运动轨迹/自适应路径，提高加工的准确性。
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公开(公告)号：CN114850658A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210531991.0
申请日：2022-05-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/062 , B23K26/38 , B23K26/70
Abstract: 基于反射光谱的激光器参数自动调控方法，涉及激光加工和自动化控制领域。该方法可在靶材被激光消融之前，精准调试出适合该靶材加工的激光参数。根据激光频率及通讯频率自定义光谱积分参数，采集激光消融多组分靶材过程中的反射光谱数据；提取光谱特征参数，以95％置信区间为标准建立光谱特征参数与此时待消融靶材所需激光参数的主成分回归模型；当激光消融过程中暴露出待去除靶材时，重复前述步骤，再次调试出适用于新靶材消融的激光参数；在激光消融过程中根据反射光谱数据对激光参数进行实时闭环调控，实现靶材的高度选择性、无损去除。在高效、高质、高精激光材料加工等领域具有重大的应用前景。
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公开(公告)号：CN111329580A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010132509.7
申请日：2020-02-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B18/20
Abstract: 一种液体介质空化增强效应辅助激光钻切骨方法属于激光加工技术在医疗领域的应用，采用的合适激光脉冲串调制控制激光作用于骨组织表面的空化位置和强度，有效控制激光空化现象的发生，通过增强空泡溃灭产生的脉冲压力增强液体介质激光钻切骨的能力。此方法突破传统激光钻切中热量积累的局限性，实现骨组织的“冷切割、冷消融”，保证激光切割面区域内骨骼组织的完好和生物活性，大幅提高钻切效率并改善钻切截面的形态。
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公开(公告)号：CN113751429A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110921612.4
申请日：2021-08-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种机械臂辅助激光加工的高精度定位及运动补偿方法，涉及机械臂运动控制领域。该方法针对复合材料内部实际去除深度与机械臂规划的加工路径深度、方向不匹配造成的较大加工误差问题，在加工之前对复合材料进行逐层扫描，采集不同深度处材料的漫反射光谱，根据光谱特征建立与材料内部深度相关的材料属性分类及预测模型。将其与加工过程中采集到的待去除靶材的漫反射光谱特征信息对比，准确判断待去除靶材的深度信息，并结合机械臂路径规划中的实时坐标位置，精确计算出靶材内部实际去除位置的三维坐标，通过工控机实时反馈给机械臂加工路径修正，实现精确定位和高精度运动补偿。
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公开(公告)号：CN113635304A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110933871.9
申请日：2021-08-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: B25J9/16 , B25J11/00 , B23K26/21 , B23K26/362 , B23K26/146
Abstract: 机器人辅助激光实时探测加工或蚀除一体化装置和方法涉及激光加工技术领域。装置包括激光单元、机械臂单元、冷却单元和寻位单元。所述激光单元获取待加工或蚀除物体的位置信息并测量冷却单元喷在物体表面的液层厚度，实时反馈给机械臂单元，自动找寻激光焦平面；随后冷却单元接收到激光单元测定的液层厚度，实时调控冷却介质参数以配适激光单元的输出参数；接着寻位单元辨识待加工或蚀除物体的位置信息和材料属性信息实时调控机械臂单元的运动进给和激光单元的开关光。通过本发明，以非接触方法实时调控机械臂运动轨迹与冷却输入，边探测边加工或蚀除，确保激光加工或蚀除的精确化和数字化，降低非计划性组织创伤，能广泛应用于机器人辅助的激光材料加工或手术等领域。
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