在机器人辅助破裂牙准备过程中,裂延伸分析和参数优化:有限元分析和实验
Jingang Jiang1,2, Biao Ma1, Jianpeng Sun1,2
1Key Laboratory of Advanced Manufacturing and Intelligent Technology, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin, China.
概括
这项研究优化了使用热力学模型的机器人辅助破裂牙准备. 优化的参数显著降低了研磨力和温度,在大多数情况下防止了裂扩展.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 牙科材料科学 牙科材料科学
- 机器人在医学中的机器人
背景情况:
- 机器人辅助的牙科手术旨在提高精度,但有损坏破裂牙的风险.
- 不适当的研磨参数可能导致裂延伸和牙骨折.
研究的目的:
- 开发一种热机械合模型,以优化机器人辅助破裂牙准备参数.
- 在机器人准备过程中尽量减少裂延伸和牙骨折.
主要方法:
- 建立了研磨力模型并分析了牙表面温度场.
- 使用热机械合模型来确定最佳的料和旋转速度.
- 计算压力强度因子来定义安全准备参数范围.
主要成果:
- 优化参数使正常研磨力降低了19.32%,表面温度降低了56.26%.
- 与传统参数相比,减少了脉热损伤.
- 通过微型CT扫描实现了73.33% (xoz),93.33% (yoz) 和86.67% (xoy) 的裂延伸预防率.
结论:
- 热机械合模型有效优化了机器人辅助破裂牙准备的参数.
- 优化的参数通过减少破裂牙的机械和热损伤来提高安全性.
- 这种方法显示出在机器人牙科手术期间防止裂传播的巨大潜力.
