在手术导航系统辅助的椎弓根螺钉内固定术中，术前与术中点云配准精度是影响导航定位效果的重要因素。由于术前与术中点云的获取方式不同，且术中暴露位置受限，两种非同源三维点云存在初始位姿差异大、重叠率低的问题，现有的配准算法在术前术中点云配准时容易失效且精度不高。为此，本文提出了一种椎弓根螺钉内固定术中非同源低重叠率点云的配准方法。首先，对术中点云进行降采样，对术前点云进行基于最远点采样的局部区域划分，选取其中的最优局部区域，与术中点云进行采样一致性初始配准；之后，采用迭代最近点算法进行进一步优化，实现点云的准确对齐。在本文所用数据集上，所提算法在术前术中点云配准实验中的平均旋转误差为0.406°，平移误差为0.474 mm，实现了初始位姿差异大、重叠率低的非同源术前术中点云的高精度配准，与现有算法相比，配准成功率从66.67%提高至100%。

一个包含了固体传热和层流的选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)三维有限元模型被用来模拟选区激光熔化加工单层多道Inconel 718合金粉末的过程, 来预测加工过程中激光束的搭接率对成型质量的影响。为了提高模拟结果的准确性, 模型中考虑了激光在粉床中的穿透作用、粉床与实体热导率的明显差异、固液相变过程以及由于熔池表面存在温度梯度而引起的Marangoni对流。对Marangoni对流对熔池形貌的影响以及激光束搭接率对成型质量的影响进行了分析和讨论。结果显示, 加工过程中熔池内的熔融金属的对流为外向对流, 对流的存在使得熔池的深度减小、宽度增加。当激光束的搭接率为30%时, 工件内气孔较少, 加工质量较好。模拟结果与实验结果相对照, 吻合程度较好。

用机器人光纤激光系统, 在45#钢表面作Fe316L铁基粉末激光单道和多道的同轴同步送粉熔覆, 以提高材料表面的硬度及耐磨性能。用金相显微镜对熔覆层剖面分析测量, 用维式硬度计对基材和熔覆层显微硬度测量结果表明: 用光纤激光同轴同步的复合送粉嘴做单道激光熔覆时, 选700～950 W的激光功率及60%的搭接率, 能获得合适的稀释率(35%～55%)和熔覆层厚度(1.25～1.70 mm); 有效的消除了搭接处微裂纹和气孔等组织缺陷; 试样熔覆层显微硬度显著高于基材硬度, 达二倍以上。

为了研究和优化激光冲击强化工艺参数对钛合金性能的影响，采用波长为1064 nm、激光能量为6 J的YAG脉冲激光器对钛合金试样表面进行冲击强化处理，并对其表面微硬度和残余应力进行了实验测试与分析。结果表明，采用搭接率为40%、牺牲层厚度为100 μm、冲击次数为1次的激光冲击强化参数，冲击区的表面微硬度明显增加，表面微硬度从处理前的409.8 HV提高到处理后的544.6 HV，冲击区表面存在的残余压应力数值高达-320.6 MPa。实验结果表明，激光冲击强化钛合金的效果明显，通过改变工艺参数可以获得较好的强化质量。