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研究背景:骨折治疗过程中,骨折的复位操作与其治疗效果密切相关。生物接骨技术和计算机辅助骨科是近年来迅速发展的新技术,但生物接骨技术的精度缺陷和计算机辅助复位的生物安全监控缺失,成为两种技术应用的瓶颈。本课题首次采用人体健侧的三维数据,构建基于生物理论的骨折功能复位模型,并利用模糊理论优化icp算法,建立快速、精确的功能复位操作标准;提出基于碰撞理论的路径优化算法,实现量化的生物接骨治疗。在此基础上,采用机器人技术,研制骨折复位平台,实现精准的复位操作;采用传感技术,为复位控制提供准确指导,并采用力位控制方法,实现复位操作的安全控制;采用可视化技术,仿真实现手术规划内容,辅助医生完成安全手术规划。通过该课题的机理探索及技术的拓展应用,为量化生物接骨技术在机器人辅助骨科的应用提供新的理论和技术支持机辅助骨折复位系统。目的:验证本实验结构设计在骨折复位操作中的可行性以及精度范围。材料与方法:高性能工作站:Intel (R) Core (TM) 2 Duo CPU i7 875K 3.00Ghz; 4GB DDR3 1600内存;影驰GTX460黑将版显卡;希捷1TBSATA2 32M 7200.12/ST310005.控制软件:由专业编程人员编写,在高性能工作站上运行。运动控制卡:用于构建信息传动系统,选用16Bit存取,PCI 2.1,4轴单位最高4轴直线/2轴圆弧插补功能。复位机构:自行设计的6自由度并联复位机构。复位模型:10对剥离软组织的牛股骨。结果:10对牛股骨,制作单侧随机骨折模型,应用本设计进行智能化骨折复位实验。复位完成后残余畸形结果如下,轴向位移1.24+0.65mm,侧方位移1.19+0.37mm,侧方弯曲2.34+1.79°,旋转2.83+0.9°。此复位外架具有定位精确,复位精度、计算精度高,术中稳定性强,对患者和手术人员的辐射暴露量小等优点,进一步验证后,我们认为此复位机构可以进行各种类型的长骨骨折复位操作。