一种自动控制式电动牙刷制造技术

本发明专利技术公开了一种自动控制式电动牙刷，包括通过驱动轴连接的牙刷头和牙刷柄，所述牙刷柄设置有姿态传感器、控制模块、驱动机构，所述控制模块可根据姿态传感器获取的姿态数据控制驱动机构驱动所述驱动轴带动所述牙刷头顺时针或者逆时针旋转，以使牙刷头自牙根向牙冠方向旋转。本发明专利技术可实现自动顺齿刷牙的目的，可保护牙龈，自动化处理无需用户手动控制，提高了用户体验。

An automatic control electric toothbrush

The invention discloses an automatic control type electric toothbrush, including through the drive shaft connected with the toothbrush head and a toothbrush handle, the toothbrush handle is provided with a sensor, a control module, a driving mechanism, the control module according to the data obtained by the sensor attitude attitude control driving mechanism, the driving shaft drives the toothbrush head clockwise or counterclockwise rotation, so that the brush head from the root to crown the direction of rotation. The invention can realize the purpose of automatic tooth brushing and tooth brushing, and can protect the gums. The automatic treatment is not required by the user to control manually, and the user experience is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种自动控制式电动牙刷
本专利技术涉及日用电子产品领域，尤其涉及一种自动控制式电动牙刷。
技术介绍
目前，人们使用的电动牙刷，大多采用高频往复转动和上下振动的方式刷牙，如果使用不当会造成牙龈损伤。现有技术中的电动牙刷具有转动方向不可控制的缺陷，或者需要认为手动控制转动方向的缺陷，不能自动化智能化，用户体验极大降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自动控制式电动牙刷。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自动控制式电动牙刷，包括通过驱动轴连接的牙刷头和牙刷柄，所述牙刷柄设置有姿态传感器、控制模块、驱动机构，所述控制模块可根据姿态传感器获取的姿态数据控制驱动机构驱动所述驱动轴带动所述牙刷头顺时针或者逆时针旋转，以使牙刷头自牙根向牙冠方向旋转。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，所述牙刷柄的端部与牙刷头对应的位置设置有一保护罩，所述保护罩的侧壁上设置有供所述牙刷头的刷毛伸出的开口，所述姿态传感器的坐标系的X轴与牙刷柄平行，Y轴与保护罩的中分面垂直，Z轴与X轴、Y轴所在平面垂直。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，所述姿态数据包括XYZ坐标数据，所述控制模块可根据所述XYZ坐标数据执行以下处理：根据XYZ坐标数据计算俯仰角和横滚角；根据俯仰角和横滚角控制电机转动方向。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，所述的根据XYZ坐标数据计算俯仰角和横滚角具体包括：根据Y坐标数据和Z坐标数据，基于算式atan2(accY,accZ)计算得到所述俯仰角；根据X坐标数据、Y坐标数据和Z坐标数据，基于算式atan(-accX/sqrt(accY*accY+accZ*accZ))计算得到所述横滚角。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，所述的根据俯仰角和横滚角控制电机转动方向具体包括：如果俯仰角和横滚角均为正或者均为负，且俯仰角和横滚角的绝对值均大于预设角度，则控制电机正转，电机正转驱动所述驱动轴带动所述牙刷头顺时针旋转；如果俯仰角和横滚角中一个为正一个为负，且俯仰角和横滚角绝对值均大于预设角度，则控制电机反转，电机反转驱动所述驱动轴带动所述牙刷头逆时针旋转。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，预设角度为5°。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，所述姿态传感器集成三轴加速度计与三轴陀螺仪，所述驱动机构包括电机，所述控制模块包括电源电路、MCU、电机驱动电路，所述姿态传感器、电机分别与MCU连接，电机驱动电路分别与所述电机和MCU连接，电源电路与姿态传感器、电机、电机驱动电路、MCU分别连接。在本专利技术所述的自动控制式电动牙刷中，所述电机驱动电路包括LG9110驱动芯片，所述电源电路包括LN1134电源芯片，所述姿态传感器采用MPU6050传感器芯片，MCU采用STM8S103控制芯片。实施本专利技术的自动控制式电动牙刷，具有以下有益效果：本专利技术的自动控制式电动牙刷可根据姿态传感器获取的姿态数据控制驱动机构驱动所述牙刷头绕所述驱动轴顺时针或者逆时针旋转，从而实现牙刷头自牙根向牙冠方向旋转，实现自动顺齿刷牙的目的，可保护牙龈，自动化处理无需用户手动控制，提高了用户体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是本专利技术的电动牙刷的结构示意图；图2是本专利技术的电动牙刷的电路原理框图；图3是坐标系建立示意图；图4是刷左右两侧下牙的对比图；图5是刷左右两侧上牙的对比图；图6是本专利技术的电动牙刷的一个具体实施例的电路图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。在本专利技术总的思路是：设计一种自动控制式电动牙刷，包括通过驱动轴连接的牙刷头和牙刷柄，所述牙刷柄设置有姿态传感器、控制模块、驱动机构，所述控制模块可根据姿态传感器获取的姿态数据控制驱动机构驱动所述牙刷头绕所述驱动轴顺时针或者逆时针旋转以实现牙刷头自牙根向牙冠方向旋转。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本专利技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。参考图1，本专利技术的电动牙刷，包括通过驱动轴12连接的牙刷头20和牙刷柄10。具体的，牙刷头20包括与驱动轴12传动连接且共轴向的主轴、同轴套设于主轴21上的刷毛。所述牙刷柄10的端部与牙刷头对应的位置设置有一保护罩30，保护罩30的侧壁上设置有供牙刷头20的刷毛伸出的开口。该保护罩30的远离牙刷柄10的一端设置有限位孔31，牙刷头20的主轴的端部可旋转地收容于限位孔31中。参考图2，其中，牙刷柄10内设置有姿态传感器、控制模块、驱动机构，所述姿态传感器集成三轴加速度计与三轴陀螺仪，所述驱动机构包括电机，所述控制模块包括电源电路、MCU、电机驱动电路，所述姿态传感器、电机分别与MCU连接，电机驱动电路分别与所述电机和MCU连接，电源电路与姿态传感器、电机、电机驱动电路、MCU分别连接。其中，电机驱动电路用于在MCU的控制下驱动电机。电源电路用于给整个牙刷供电。姿态传感器可实时获取加速度数据和陀螺仪数据。加速度数据是三个加速度计的输出数据，即XYZ坐标数据。所述MCU可根据姿态传感器获取的XYZ坐标数据计算俯仰角和横滚角，然后通过陀螺仪数据对俯仰角和横滚角进行互补滤波，再根据处理后得到的俯仰角和横滚角控制电机转动方向，从而驱动所述驱动轴12带动所述牙刷头20顺时针或者逆时针旋转，以使牙刷头20自牙根向牙冠方向旋转。姿态传感器所基于的XYZ坐标中，Y轴为向前的轴，X轴为向右的轴，Z轴为向上的轴。绕向前的轴旋转就是横滚角，绕向右的轴旋转就是俯仰角，绕向上的轴旋转就是航向角。具体的，参考图3，本实施例中，以牙刷头为原点，X轴与牙刷柄平行，Y轴与保护罩的中分面垂直，Z轴与X轴、Y轴所在平面垂直。其中，所述的根据XYZ坐标数据计算俯仰角和横滚角具体包括：根据Y坐标数据和Z坐标数据，基于算式atan2(accY,accZ)计算得到所述俯仰角；根据X坐标数据、Y坐标数据和Z坐标数据，基于算式atan(-accX/sqrt(accY*accY+accZ*accZ)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动控制式电动牙刷，其特征在于，包括通过驱动轴连接的牙刷头和牙刷柄，所述牙刷柄设置有姿态传感器、控制模块、驱动机构，所述控制模块可根据姿态传感器获取的姿态数据控制驱动机构驱动所述驱动轴带动所述牙刷头顺时针或者逆时针旋转，以使牙刷头自牙根向牙冠方向旋转。

【技术特征摘要】
1.一种自动控制式电动牙刷，其特征在于，包括通过驱动轴连接的牙刷头和牙刷柄，所述牙刷柄设置有姿态传感器、控制模块、驱动机构，所述控制模块可根据姿态传感器获取的姿态数据控制驱动机构驱动所述驱动轴带动所述牙刷头顺时针或者逆时针旋转，以使牙刷头自牙根向牙冠方向旋转。2.根据权利要求1所述的自动控制式电动牙刷，其特征在于，所述牙刷柄的端部与牙刷头对应的位置设置有一保护罩，所述保护罩的侧壁上设置有供所述牙刷头的刷毛伸出的开口，所述姿态传感器的坐标系的X轴与牙刷柄平行，Y轴与保护罩的中分面垂直，Z轴与X轴、Y轴所在平面垂直。3.根据权利要求1所述的自动控制式电动牙刷，其特征在于，所述姿态数据包括XYZ坐标数据，所述控制模块可根据所述XYZ坐标数据执行以下处理：根据XYZ坐标数据计算俯仰角和横滚角；根据俯仰角和横滚角控制电机转动方向。4.根据权利要求3所述的自动控制式电动牙刷，其特征在于，所述的根据XYZ坐标数据计算俯仰角和横滚角具体包括：根据Y坐标数据和Z坐标数据，基于算式atan2(accY,accZ)计算得到所述俯仰角；根据X坐标数据、Y坐标数据和Z坐标数据，基于算式atan(-accX/sqrt(accY*accY...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘善林，
申请(专利权)人：深圳市乐易电器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44