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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118634014A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410812531.4
申请日：2024-06-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B17/62
Abstract: 本发明涉及一种用于具有五个矫治自由度需求的足踝畸形的冗余并联牵引装置，包括近端固定环组件、远端活动环组件、伸缩支撑杆组件和直线滑台组件。在五自由度伸缩支撑杆的约束力作用下，远端活动环组件能够执行空间五自由度运动，进而实现对具有五个矫治自由度需求足踝畸形的牵引过程。两个直线滑台组件可以带动伸缩支撑杆执行线性运动，使该机构具有两个冗余自由度。本发明中的并联牵引装置可以通过冗余度的自运动优化来调节装置自身位形，以避免伸缩支撑杆与足踝软组织之间的碰撞、杆长行程超限和机构奇异位形干涉问题。此外，与非冗余装置相比，该冗余并联牵引装置具有更大的位置与姿态工作空间，更高的机构灵活度。
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公开(公告)号：CN118453076A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410601676.X
申请日：2024-05-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B17/66
Abstract: 本发明涉及一种用于胫骨畸形矫治中干涉规避操作的冗余外固定器，其结构包括定环、一级动环、二级动环、胡克铰、球铰、环形导轨、伸缩支链和克氏针。一级动环与二级动环通过转动副相连，在定环上安装有环形导轨和滑块。各滑块上分别安装调节旋钮，各伸缩支链上安装有伸缩旋钮，二级动环上设有调节手轮。可以实现外固定器空间6‑DOF运动，能够矫正任意空间的三维畸形骨。由于增设二级动环和环形导轨，使得关节空间维度大于任务空间维度。利用冗余自由度可以解决在矫治过程中发生的干涉现象。本发明本文创新性地将冗余度机构的自运动特性以及支链位姿多解特性引入外固定器设计中，提出了一种6‑RUPS+R冗余度外固定器构型，可有效规避多类干涉现象。
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公开(公告)号：CN118576313A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410812530.X
申请日：2024-06-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种用于足踝骨畸形矫治的骨截面‑骨截面碰撞检测方法，利用基本空间线型所对应的数学参数方程，对骨截面的凸包络外轮廓进行建模，形成相应的边界表征模型，利用空间线段填平边界的凹陷部分，利用空间圆弧与空间半椭圆分别表征边界的平滑部分与凸出部分。通过在矫治路径上复现被检测骨截面的空间位姿，将碰撞检测转化为计算边界表征模型间的空间距离并判断空间位置关系的数学问题。基于空间点‑面距离、射线‑边界以及直线‑边界判别法，从10种凸包络边界的空间位姿关系中确定离断骨截面的实际状态，进而判断骨截面‑骨截面之间是否发生碰撞。该方法能够在执行实际牵引前检测出体段‑并联外固定器系统中的潜在碰撞风险并及时规避。
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公开(公告)号：CN118662229A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410812529.7
申请日：2024-06-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种用于足踝畸形矫治术的软组织‑支链碰撞检测方法，利用基本空间线型所对应的数学参数方程，对软组织和并联外固定器支链的凸包络外轮廓进行建模，形成以切片堆叠方式表征的软组织边界表征模型和以圆柱体表征的支链表征模型，利用空间线段填平软组织切片的凹陷部分，利用空间圆弧表征软组织切片的平滑部分。通过在矫治路径上复现被检测目标的空间位姿，将碰撞检测转化为判断边界表征模型间的空间位置关系的数学问题。基于空间点‑线距离以及点‑线段位置关系判别法，确定点‑圆柱体的实际位姿状态，进而判断软组织‑支链之间是否发生碰撞。该方法能够在执行实际牵引前检测出体段‑并联外固定器系统中的潜在碰撞风险并及时规避。
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