مدل‌ سازي هوشمند نيروي برش در فرآيند ميكرو فرزكاري استخوان توسط منطق فازي

ميكرو فرزكاري استخوان به‌ طور گسترده‌ اي در جراحي ‌هاي اورتوپدي، ستون فقرات، جمجمه، تعويض مفصل زانو و دندان ‌پزشكي جهت برش استخوان و ايجاد سوراخ در بافت به ‌كارگرفته مي ‌شود. استفاده از ابزارهاي با قطر كمتر در فرايند ميكروفرزكاري استخوان در مقايسه با فرزكاري معمول باعث كاهش چشم ‌گير نيرو و همچنين طول دوره درماني مي ‌گردد. در اين مقاله، در قالب يك مطالعه تجربي، يك مدل هوشمند براي تقريب نيروي ميكروفرزكاري استخوان بر اساس سيستم استنتاج فازي به دست آورده شده است. براي اين منظور، ابتدا يك روش طراحي آزمايش براي استخراج يك دسته از آزمايش ‌هاي تجربي بكار گرفته شده است. سپس بر اساس نتايج آزمايش‌ هاي تجربي، بر اساس قابليت تقريب سيستم ‌هاي فازي، يك مدل دقيق براي تقريب نيروي برش بر اساس مقادير ورودي ‌هاي سرعت دوراني ابزار، نرخ پيشروي، قطر ابزار، عمق برش و جهت برش ايجاد شده است. با بررسي نتايج به‌دست‌آمده مشاهده مي ‌شود كه مدل فازي توانسته است با دقت بالايي نيروي برآيند فرايند ميكروفرزكاري استخوان را بر اساس ورودي ‌هاي در نظر گرفته شده تقريب بزند؛ به ‌گونه‌ اي كه درصد خطاي مطلق و ضريب تعيين براي داده‌هاي بخش تست به ترتيب برابر با 11.22 درصد و 0.93 محاسبه شده است. با بهره‌گيري از داده ‌هاي اين پژوهش جراحان با آگاهي كامل مي ‌توانند بهترين مقادير متغيرهاي ورودي فرايند ميكروفرزكاري را بدون نگراني از ايجاد آسيب و ترك در بافت استخوان با حداكثر سرعت عمل ممكن تنظيم كنند.