基于線寬測(cè)量的增材制造流量智能控制方法.pdf

1、組織工程學(xué)是把生物活性物質(zhì)在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后,使其能夠修復(fù)或者形成新的器官的技術(shù)。體內(nèi)移植或體外移植都能夠修復(fù)組織缺損,代替人體自身組織或器官的一部分或所有的功能[1]。利用組織工程與低溫成形技術(shù)制備的支架能為細(xì)胞提供生長(zhǎng)、增殖、分化的場(chǎng)所,經(jīng)過(guò)培養(yǎng)形成新的組織或者器官。因此,生物支架的成形質(zhì)量對(duì)組織器官的修復(fù)有重要的影響。
　　支架制備裝置―低溫成形機(jī)是制備復(fù)雜形狀的三維支架的先進(jìn)成形設(shè)備,將制備生物支架的漿料送入低溫成形機(jī)的

2、料倉(cāng)中,由噴頭噴出,按照軟件規(guī)劃的軌跡堆積成數(shù)據(jù)模型所描述的三維立體支架。均勻一致的支架漿料線寬使得實(shí)體模型或支架擁有良好的孔隙形狀和孔隙率,從而有利于細(xì)胞的粘附、生長(zhǎng)、繁殖和分化。因此,對(duì)支架材料線寬精度控制的研究是組織工程學(xué)研究的一個(gè)非常重要的方面。
　　目前在低溫成形機(jī)制備支架的過(guò)程中,噴頭噴出漿料的流速流量屬于開環(huán)控制,一旦在制備過(guò)程中出現(xiàn)誤差,無(wú)法對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和校正,因流量不足引起的坍塌或者流量過(guò)大引起的過(guò)堆都會(huì)大大

3、降低實(shí)體模型或支架的精度和表面質(zhì)量。綜上,本文提出了一種基于線寬測(cè)量的增材制造流量的智能控制方法。將攝像頭采集的當(dāng)前掃描線寬與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比,控制成形設(shè)備的工作臺(tái)位移速度與噴頭流量的相對(duì)關(guān)系。其中支架漿料線寬的采集作為是整個(gè)閉環(huán)控制研究的重點(diǎn),文中提出三種方案,分別為單攝像頭直接測(cè)量支架漿料線寬、單攝像頭加圖像處理測(cè)量支架漿料線寬和雙攝像頭加圖像處理測(cè)量支架漿料線寬,經(jīng)過(guò)對(duì)比第三種方案能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量支架漿料線寬且算術(shù)平均誤差為0.013,