مدل سازی رفتار نیرو در فرآیند فرزکاری اتوماتیک استخوان کورتیکال گاو با استفاده از سیستم عصبی- فازی تطبیقی (انفیس)

Abstract

فرآیند فرزکاری اتوماتیک استخوان کورتیکال در جراحی‌ها و عمل های اورتوپدی مانند تعویض مفصل زانو، اوتولوژیک، ستون فقرات و تعویض مفصل ران مورد استفاده قرار می گیرد. رفتارنیروهای ایجاد شده توسط ابزار برشی در طول فرآیند فرزکاری استخوان کورتیکال می بایست به دقت مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله، یک سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی برای مدل‌سازی اثر پارامترهای مهم در فرزکاری استخوان کورتیکال شامل سرعت برش، پیشروی، عمق برش و قطر ابزار برای پیش بینی نیروهای برش مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور مدلسازی رفتار نیروی فرآیند، آزمایش های تجربی بر روی استخوان تازه ران گاو صورت پذیرفته است. سپس از نتایج آزمایش‌های انجام شده برای آموزش و تست سیستم استنتاج بکار گرفته شده، بهره گرفته شده است. . دقت مدل بدست آورده شده با استفاده از نمودارهای مختلف و همچنین بر اساس معیارهای ، ، ، و بررسی شده است. از نتایج بدست آمده مشخص می‌شود که شبکه انفیس در پیش‌بینی نیروهای برش در فرآیند سوراخکاری استخوان کورتیکال بسیار موفق عمل کرده‌است. معیارهای جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق برای بخش آموزش شبکه بسیار کوچک و نزدیک به صفر می‌باشد. این معیارها برای داده‌های مربوط به بخش تست شبکه نیز، مقادیر نسبتاً کوچکی (کوچکتر از 5/0) می‌باشند. در مجموع میانگین خطای شبکه برای تخمین نیروهای برش در بخش آموزش برابر با 37/0 درصد و در بخش تست برابر با 7/8 درصد محاسبه شده است.