[发明专利]一种基于正畸弓丝弯制点密度的等角度划分角度确定方法

权利要求书

1.一种基于正畸弓丝弯制点密度的等角度划分角度确定方法，其特征在于：所述方法的具体实现过程为：

步骤一、等角度划分数据导入：

根据患者有i个成形控制点的个性化正畸弓丝曲线，输入个性化正畸弓丝曲线成形控制点信息集M＝{m₁，m₂，m₃，...，m_i}，m_i＝(u_i，v_i，w_i)'为每个个性化正畸弓丝曲线成形控制点的坐标，每一个正畸弓丝曲线成形控制点m_i均对应一个成形控制点机器人运动信息单元n_i，所以输入的成形控制点的机器人运动信息集为N＝{n₁，n₂，n₃，...，n_i}，n_i表示机器人在弯制该点时的成形控制点坐标及弯制角度，n_i＝(u_i，v_i，w_i，α_i)'，u_i、v_i、w_i为该成形控制点m_i的坐标，α_i为机器人作用在成形控制点m_i上的弯制角度，将正畸弓丝曲线成形控制点信息集M、成形控制点的机器人运动信息集N输入到正畸弓丝弯制系统中；并且根据机器人弯制正畸弓丝的特点设定等角度域弯制点密度上限值ρ_max，并且设定弯制点单位角距比上限值

针对等角度划分，定义正畸弓丝曲线上任意一弯制点m_j的单位角距比为其中α_j表示弯制点m_j的弯制角度，表示弯制点m_j与弯制点m_j+1之间的弧长，计算各弯制点的单位角距比，当各弯制点的单位角距比均小于单位角距比上限值时，跳转至步骤二；

步骤二、正畸弓丝曲线坐标转换及等角度划分份数a初值设定：

将个性化正畸弓丝成形控制点信息集中各成形控制点的坐标m_i＝(u_i,v_i,w_i)'中的w_i赋值为0，即令w_i＝0，获得正畸弓丝转换曲线M′；

个性化正畸弓丝曲线两端点坐标为m_s(u_s，v_s，w_s)，m_e(u_e，v_e，w_e)，将弓丝曲线左端点m_s设定为成形控制点m₀，将弓丝曲线右端点m_e设定为成形控制点m_i+1，以弓丝曲线左右端点的中点m_o为圆心O；

针对等角度划分而言，定义正畸弓丝曲线上任意一弯制点m_j的单位弯制点密度其中R_j表示弯制点m_j与圆心O连线形成的半径与弯制点m_j+1与圆心O连线形成的半径中较大半径值，φ_j表示弯制点m_j的与圆心O连线形成的半径与弯制点m_j+1与圆心O连线形成的半径之间的角度值，计算个性化正畸弓丝曲线上各弯制点的单位弯制点密度，并且将所有弯制点的单位弯制点密度求和，记为(∑ρ⁰)_总；

将正畸弓丝曲线以O为圆心，均分为a个角度相等的等角度域，即形成等角度域(b₁，b₂，...，b_a)，规定等角度划分的初始份数a等于所有弯制点单位弯制点密度的和与设定的等角度域弯制点密度上限值的比值取整之后再加一，即初始化a＝[(∑ρ⁰)_总/ρ_max]+1；

步骤三、计算等角度划分的角度β：

等角度划分形成的等角度域(b₁，b₂，...，b_a)所对应的角度β都相等，且等角度划分的角度β等于弓丝曲线总角度π与等角度划分份数a的比值，即

将等角度域b_k作为检验是否增加等角度划分份数a的起始域，初始化k＝1；

步骤四、判断是否增加等角度划分份数a：

统计等角度域b_k的弯制点个数在这里规定为属于等角度域b_k的所有弯制点的个数，即等角度域b_k左右边界内部的所有弯制点个数，特别地，如果弯制点位于等角度域b_k的左边界线上，则该弯制点属于上一个等角度域b_k-1，如果弯制点位于等角度域b_k的右边界线上，则该弯制点属于当前等角度域b_k，并且寻找等角度域b_k内最大的半径定义为等角度域b_k内正畸弓丝曲线上与圆心O距离最远的点与圆心O的连线；

针对等角度划分而言，定义等角度域b_k的弯制点密度为等角度域b_k内弯制点个数与等角度域b_k的面积的比值，即

判断是否成立；

如果成立，则说明等角度域b_k符合等角度划分要求，跳转至步骤五；

如果不成立，则说明等角度域b_k不符合等角度划分要求，等角度域b_k的弯制点分布较集中，当前等角度划分份数不能符合划分要求，应该增加划分的份数，故令a＝a+1，跳转至步骤三；

步骤五、判断是否继续检验等角度域：

判断k＜a是否成立；

如果k＜a成立，说明还没有检验完a个等角度域，应该继续检查下一个等角度域，故，令k＝k+1，跳转至步骤四；

如果k＜a不成立，则说明已经检验完a个等角度域，跳转至步骤六；

步骤六、确定等角度域区间及输出等角度划分角度β：

将等角度域(b₁，b₂，...，b_a)确定为角度相等的等角度域区间{b₁，b₂，...，b_a}，统计各等角度域区间的弯制点密度输出等角度域区间信息集B＝{b₁，b₂，...，b_a}；

等角度划分正畸弓丝曲线时划分角度确定为β，输出此时的划分角度β，程序结束。