ارائه یک مدل ریاضی، بررسی و بهینه سازی پارامتر های مؤثر در دمای فرآیند سوراخکاری استخوان کورتیکال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران

چکیده

در این مقاله یک مدل ریاضی رگرسیون خطی مرتبه دوم به منظور پیش­بینی رفتار دمای فرآیند توسط جراح در حین عمل سوراخکاری استخوان به وسیله ربات‌های جراحی برحسب سرعت دوران ابزار، آهنگ پیشروی ابزار، قطر ابزار و برهم کنش­های مؤثر آنها ارائه شده است. مدل سطح پاسخ ارائه شده قادر است رفتار دما را با توجه به تنظیمات عامل‌های ورودی پیش بینی نماید. گستره مجاز تغییر پارامتر عمل جراحی سوراخکاری استخوان با توجه به لزوم سرعت عمل هرچه بیشتر در این تحقیق ارائه شده است. آزمایش های تجربی که بر روی ران گاو صورت گرفته است بر اساس روش سطح پاسخ طراحی و مدلسازی شده‌اند و بهینه‌سازی لازم برای تعیین شرایط عمل جراحی صورت پذیرفته است. نتایج نشان می­دهد که در محدوده آزمایش­ها با افزایش قطر ابزار و سرعت برشی آهنگ افزایش دمای فرآیند افزایش می یابد و رفتار آهنگ پیشروی در این فرآیند پیچیده بوده که در این تحقیق به طور دقیق به آن پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها