一种基于物理建模的机器人避障路径规划方法

    公开(公告)号:CN102520718B

    公开(公告)日:2013-06-05

    申请号:CN201110394258.0

    申请日:2011-12-02

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于物理建模的机器人避障路径规划方法,步骤如下:设立机器人工作区域的引力场栅格和距离信息栅格,建立机器人双重栅格信息图;基于上述双重栅格信息图,采用有向遍历法搜索所有可行路径,计算出引力值和距离值的综合评价值,取最大值所对应的路径方案即为机器人最优避障路径规划方案。该方法克服了机器人路径规划中对运动物体和障碍物几何属性不作考虑的缺点,该方法建立双重栅格后,进行路径搜索时,根据双重栅格的值进行机器人避障路径规划,兼顾了路径最短和运动安全的问题,提高了路径规划的效率,降低在进行路径寻优中可能发生的损害事故。

    一种基于物理建模的机器人避障路径规划方法

    公开(公告)号:CN102520718A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110394258.0

    申请日:2011-12-02

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于物理建模的机器人避障路径规划方法,步骤如下:设立机器人工作区域的引力场栅格和距离信息栅格,建立机器人双重栅格信息图;基于上述双重栅格信息图,采用有向遍历法搜索所有可行路径,计算出引力值和距离值的综合评价值,取最大值所对应的路径方案即为机器人最优避障路径规划方案。该方法克服了机器人路径规划中对运动物体和障碍物几何属性不作考虑的缺点,该方法建立双重栅格后,进行路径搜索时,根据双重栅格的值进行机器人避障路径规划,兼顾了路径最短和运动安全的问题,提高了路径规划的效率,降低在进行路径寻优中可能发生的损害事故。

    基于CT图像的仿生支架生成方法

    公开(公告)号:CN1609899A

    公开(公告)日:2005-04-27

    申请号:CN200410067533.8

    申请日:2004-10-27

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于CT图像的仿生支架生成方法。它是根据医院提供的患者CT图像数据,将其转换为三维模型,针对骨组织的缺损部位,构造该缺损部位的三维模型,最后按照组织工程的要求,建立非均质多孔结构几何描述模型,从而生成具有内部微观结构的、适合骨种子细胞生长的、用于骨组织缺损修复的三维仿生支架模型。

    药物缓释型仿生骨支架的制备方法

    公开(公告)号:CN102302386B

    公开(公告)日:2013-10-16

    申请号:CN201110171394.3

    申请日:2011-06-24

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种药物缓释型仿生骨支架的制备方法。该方法的具体步骤为:首先构建骨支架的外形轮廓负型和宏观存储孔道模型,将外形轮廓负型和孔道模型输入成形机进行模型制造,使用熔融沉积成形工艺制备。宏观孔模型决定了药物载入腔的形状,本发明的宏观孔模型由固定在底座上的内外两层弧壁构成,内层由两段弧壁组成外层由四段弧壁组成,各层弧壁对称分布。将孔道模型、左右半环先后嵌入支架负型底座,得到支架的组合式负型。将β-磷酸钙浆料注入组合式负型,经真空静置除泡、低温冷冻、去除负型、真空冷冻干燥和高温烧结,获得有存储孔道的缓释型可生物降解的仿生骨支架。支架中储存孔道相互独立,可加载不同种类的小分子药物,或者实现同种药物的浓度梯度载入。

    嵌入式分级释药三维支架及其制备方法

    公开(公告)号:CN102551927A

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201110386167.2

    申请日:2011-11-29

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种嵌入式分级释药三维支架及其制备方法。使用孔隙率低的支架外层形坯包裹孔隙率高的支架内层形坯,形成嵌入式双层结构的支架,支架内、外层载入的药物种类不同,在同一支架中实现药物种类的梯度分布和支架微观结构的梯度分布,得到嵌入式两级释药仿生支架。本发明多级释药支架制备过程分三个阶段:(1)载药支架内层形坯的冷冻成形;(2)制备载药支架外层包裹形坯的冷冻成形;(3)低温真空干燥嵌入式支架。本发明制得嵌入式多层支架,每层支架使用的复合浆料中磷酸钙的含量和药物类型分别不同,支架的降解速率与固相的固含量有关,浆料的固含量不同,所制得的支架的降解速率不同,药物的释放速率受支架降解的影响。

    药物缓释型仿生骨支架的制备方法

    公开(公告)号:CN102302386A

    公开(公告)日:2012-01-04

    申请号:CN201110171394.3

    申请日:2011-06-24

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种药物缓释型仿生骨支架的制备方法。该方法的具体步骤为:首先构建骨支架的外形轮廓负型和宏观存储孔道模型,将外形轮廓负型和孔道模型输入成形机进行模型制造,使用熔融沉积成形工艺制备。宏观孔模型决定了药物载入腔的形状,本发明的宏观孔模型由固定在底座上的内外两层弧壁构成,内层由两段弧壁组成外层由四段弧壁组成,各层弧壁对称分布。将孔道模型、左右半环先后嵌入支架负型底座,得到支架的组合式负型。将β-磷酸钙浆料注入组合式负型,经真空静置除泡、低温冷冻、去除负型、真空冷冻干燥和高温烧结,获得有存储孔道的缓释型可生物降解的仿生骨支架。支架中储存孔道相互独立,可加载不同种类的小分子药物,或者实现同种药物的浓度梯度载入。

    一种仿生支架微孔结构的构建方法

    公开(公告)号:CN101719172A

    公开(公告)日:2010-06-02

    申请号:CN200910198208.8

    申请日:2009-11-03

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种仿生支架微孔结构的构建方法。其构建步骤为:使用Micro-CT技术对自然骨进行整体扫描,从中提取松质骨数据重建获得其微孔结构模型;再从松质骨模型中抽取单元体模型;然后利用镜像处理得到三维微孔结构模型;最后将三维微孔结构模型与破损骨模型进行布尔求交运算,得到与破损部位相吻合的仿生支架微孔结构模型。本设计方法在重建过程中,减小了处理的数据量。对单元体镜像处理获得大块模型的设计方法解决了微结构中的局部断层问题。通过镜像处理获得的微孔结构模型,可以依设计要求使得模型尺寸无限大,所得仿生支架模型的微孔结构与真实骨结构相似,更有利于细胞的粘附、爬行和成骨替代。该方法设计的骨支架的外围轮廓与真实骨相同,更有利于支架的植入。

    具有内部微孔的仿生支架计算机模型的建立方法

    公开(公告)号:CN1588378A

    公开(公告)日:2005-03-02

    申请号:CN200410053538.5

    申请日:2004-08-06

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种具有内部微孔的仿生支架计算机模型的建立方法。它直接利用CAD软件建立模型,建立模型的步骤如下:1.利用三维CAD软件做出微结构的单元模型;2.输入相邻单元模型之间的距离值,连接成平面内的微单元结构;3.由多个单元模型在空间相互排列成反映仿生支架内部微孔特征的空间结构,构成实际仿生支架内部微孔结构的负型;4.输入用户提供的反映仿生支架外型特征的仿生支架CAD模型;5.对上述负型的CAD模型和仿生支架的CAD模型进行布尔运算,获得具有内部微孔的仿生支架CAD模型。本发明提供的方法可以利用计算机软件,直接制作具有内部微孔和外部特征的仿生支架。

    药物分级缓释型骨修复体制备方法

    公开(公告)号:CN102716512A

    公开(公告)日:2012-10-10

    申请号:CN201210220550.5

    申请日:2012-06-29

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种药物分级缓释型骨修复体制备方法,其步骤为:应用Mimics软件将自然骨松质骨Micro-CT扫描图像进行重建,获得三维模型,经过布尔运算取孔隙分布均匀处作为支架内层和外层基体模型。通过Magics软件设计与基体模型的外形相匹配内层和外层负型,分别使用熔融堆积成形制备。制备混有不同药物的浆料,分别对对内层和外层支架基体进行灌浆,通过冷冻干燥工艺制备支架,最终得到骨修复体成品。本发明方法制备的骨修复体不仅能满足支架材料、结构、强度的要求,还能装载多种药物,实现药物的可控释放,达到缓释效果,更好的诱导和促进成骨修复。

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