摘要：针对神经损伤导致的运动功能障碍的患者实现主动训练的问题,以便携性和低成本为设计目标,设计了一种基于运动想象脑机接口的机械手控制系统。首先设计用于实现两种指令的运动想象实验范式,基于MATLAB环境开发了在线脑电信号处理系统,通过设计上位机实现脑电信号处理结果的读取与发送,以STM32单片机作为下位机对机械手进行控制,最后招募3名健康受试者对系统的可行性进行验证。研究结果表明:该系统可以实现机械手的准确控制,3名受试者的平均识别正确率为82.8%,验证了系统的可行性。

摘要：采用基于N-S方程的CFD方法对流体动压润滑状态下的表面织构进行数值模拟,分析了不同几何参数下楔形结构对表面织构动压性能的影响。结果表明:几何参数对织构的动压性能有着显著影响,对称及楔形收敛织构的动压性能随深度比的增大呈先增大后减小趋势,随面积率的增大而增大;而相反的楔形结构使织构表现出相反的动压性能,因此当深度比增大到一定程度后,楔形发散织构表现出较楔形收敛织构更优的动压性能。此外通过正交模拟得出,相同工况下,对织构动压性能影响的主次因素依次为表面形状>面积率>截面形状>深度比,对负压幅值影响的主次因素依次为深度比>截面形状>表面形状>面积率,为织构的设计优化提供参考。

摘要：设计了6种Ti-6Al-4V人工骨支架,利用SLM(选择性激光熔化)进行制备。采用万能材料试验机结合高速摄像机分析支架的压缩过程,并利用Ansys软件进行应力分析。结果表明:支架的立柱直径对支架的力学性能影响较大,横梁直径对其影响较小;在相同高度下,支架横梁直径增大、层数增多或立柱直径增大,均使结构长/径比减小,使结构稳固且支架承载能力提高;支架的力学性能应与周围骨组织相匹配,经过分析,有3种结构的支架力学性能与人体股骨相近,故可作为股骨的人工骨支架。

摘要：在单目线结构光传感器测量熔覆层尺寸的实验中,为简化单目测量系统标定工具、快速调节测量系统的扫描方向,设计了十字标定板和位姿可变载物台。利用十字标定板可以标定相机和激光平面;将十字标定板和位姿可变载物台结合使用,可标定测量系统的扫描方向并进行调节,避免了激光投射器自身偏角带来的误差。整个标定过程只需要同一个标定板,简化了实验工具;载物台位姿可变,满足快速标定、实时调节扫描方向的条件;该装置操作简单、具有直观的标定结果,对熔覆层的测量误差小于0.05mm。

摘要：目的分析骨组织工程支架微孔参数对支架力学性能的影响，为支架微孔结构的优化设计提供参考依据。方法利用ANYSY软件建立支架微孔结构有限元模型，计算最大等效应力、最大总变形与孔隙率的关系，并分析比较不同孔径、孔间距结构对支架最大等效应力、最大总变形、内部应变的影响。结果X、Y轴方向孔间距的影响规律一致，随着孔间距从0．6mm增加到2．0mm，最大等效应力从63．1MPa减小到46．3MPa，最大总变形从23．8μm减小到21．8μm，最佳应变比从80％增大到84％；但随着Z轴方向孔间距的增大，最大等效应力从38．3MPa增大到47．8MPa，最大总变形从20．8μm增大到22．8肛m，最佳应变比在82％-85％波动。Xx，Y轴方向孔径从0．1mm增加到1．0mm时，最大等效应力从32．4MPa增大到78．4MPa，最大总变形从19．9μm增大到38．2μm，最佳应变比从90％减小到53％；。轴方向孔径的增大会引起支架的最大等效应力从58．8MPa减小到37．9MPa，而最大总变形从23．3μm增大到25．9μm，最佳应变比从82％增大到87％。结论支架孔隙率和最佳应变比越大，最大等效应力、最大总变形越小，支架生物性能和力学性能越好。研究结果对支架的结构设计和优化具有参考价值。

摘要：激光熔覆是利用高能量、高密度的激光束将粉末熔化,在基体表面形成一种冶金结合面,其作为一种表面改性技术,已经得到了广泛的应用。生物陶瓷因其物理、化学性质稳定,而且具有良好的生物活性和生物相容性,利用激光熔覆在金属表面制备一层生物陶瓷涂层成为研究的热点。主要对激光熔覆制备生物陶瓷涂层中材料、梯度涂层设计、工艺的研究进行了阐述,为其应用提供更多的指导。

摘要：背景:通常情况下单一型人工骨难以满足骨缺损修复及骨组织工程细胞外基质要求,将不同性质的材料经过复合加工形成的复合型人工骨,在保证生物活性的同时,可有效提高其力学性能。目的:综述复合型人工骨的研究现状及发展趋势。方法:应用计算机检索CNKI、ScienceD irect、Pub Med、Spinger、EI Village、Wiley数据库中2000年1月至2017年4月的相关文献,检索词为"复合支架,组织工程,人工骨,composite scaffold,tissue engineering,artificial bone",根据纳入排除标准对选定文献进行分析探讨。结果与结论:对应用于骨组织工程的支架,应当仔细考虑和控制用于设计和制备支架的各种因素,包括微孔结构、机械强度、降解速率、孔隙率、生长因子、形貌及表面化学,以满足骨组织工程应用。复合型人工骨需要通过优化微观结构、表面改性、促进生物活性物质的黏附、引入控释系统来调节细胞的增殖及分化,最终发挥其成骨功能。尽管现有技术和方法在制备复合型支架上已取得了很大进展,但尚无一种技术或方法能完全满足骨组织工程支架制备的所有要求。

摘要：骨组织工程技术的发展为骨折不愈合、大段骨缺损及骨肿瘤引起的骨折提供了一种应用前景广阔的修复方法。种子细胞、支架和生长因子是组织工程研究的三大要素,其中支架是骨组织工程中最基础的要素,其结构不但会影响细胞的生存、信号发射、生长、增殖和重组,而且还会影响细胞的形状建模和基因表达[1-2]。

摘要：通过组合叠加方法设计了七种桁架胞元构型,并采用射流熔融(Multi Jet Fusion,MJF)3D打印技术制备具有相同孔隙率的点阵结构试样,通过单轴压缩实验和有限元模拟,分析不同点阵结构的力学性能、变形模式及吸能能力。研究发现,七种结构在压缩过程中都经历了线弹性阶段、平台应力阶段和致密化阶段,其中以弯曲为主导型的SBO型点阵结构变形过程相对平稳,其平台应力(σ_(pl)=2.76 MPa)和平台应变区间长度(23%~72%)高于其他点阵结构,累积吸能值达到702 J/mm^(3),表现出优异的力学性能和吸能能力。

摘要：激光熔覆是一种在工程中可广泛应用的增材制造技术,数值模拟是该技术的重要研究方法之一。通过数值模型可直观地理解高温熔池和粉末流的行为特性,为优化成型质量提供理论支持,而目前相关模型还未得到系统地研究。这里介绍了国内外研究机构在该领域开展的研究工作,主要包括传热、流体流动、传质、微观组织演化和应力应变的数值模型。阐述了熔池演化过程中多物理场对熔覆层的宏观形貌、微观结构和力学性能的耦合作用机理。系统地总结了建模中采用的数值模拟方法和对耦合现象的描述。讨论分析了目前存在的问题,对今后的工作提出了建议。