本实用新型专利技术提供一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置，包括XOY二自由度平移机构、二自由度旋转机构、六维力传感器以及Z轴单自由度平移平台，本实用新型专利技术的结构能够实现六维传感器的测量坐标转换到任意位置与角度；利用计算机及其控制系统系统可实现快速并精确定位的目的。本实用新型专利技术在三自由度体外测力装置的基础上进一步发展，通过控制平移机构运动，传感器能快速且精确地到达目标测量点；通过旋转机构的运动，传感器测量坐标可转换为正畸学所用坐标，直接得到有意义的数据；可同时放置多个模型并进行测量，短时间内获得大量数据，节省时间。节省时间。节省时间。
【技术实现步骤摘要】
一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置
[0001]本技术涉及口腔力学实验辅助器械
，尤其涉及一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置。
技术介绍
[0002]随着对健康生活的追求，人们越来越关注自己的身体健康。口腔的健康与否深刻影响着生活质量，而因为先天或后天原因导致的牙齿畸形程度是口腔健康的一个重要指标。对正畸力的测量分为体内测量和体外测量两种，其中体外测量占主导地位。体外正畸力测量是通过对患者的口腔进行扫描得到其图像，用计算机软件重新建模，利用3D打印技术将模型实体化，然后对实体模型进行正畸操作，得到相应最佳正畸力进而反馈到患者的牙齿上进行治疗。目前，体外正畸力测量一般是通过手动操作将传感器移动到模型上，人为观察传感器在模型上的位置。由于人为因素，传感器测量位置并不能准确到达最佳测量点，传感器的位置变化缓慢，导致测量效率低下，而且牙齿模型上的测量点位置平面并不是水平面，而是与水平面呈一定的角度，传感器的测量坐标与口腔正畸学中使用的坐标系统不能重合，即得出的六维力数据需要进行坐标的转换计算，得到的数据才有实际意义，因此在一定时间内测量得到的数据相当有限，且不够精确。
[0003]因此，针对以上问题研制出一种精确、快速高效的体外正畸力测量装置是本领域技术人员所急需解决的难题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置。
[0005]为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置，包括XOY二自由度平移机构、二自由度旋转机构、六维力传感器以及Z轴单自由度平移平台；所述二自由度旋转机构连接在XOY二自由度平移机构上；二自由度旋转机构的末端连接六维力传感器；Z轴单自由度平移平台在六维力传感器以下空间运动。其中XOY二自由度平移机构调节传感器在平行于XOY平面的平面的坐标位置，二自由度旋转机构调节六维力传感器测量坐标的旋转变换，Z轴单自由度平移平台调节六维力传感器与平台之间相对的Z轴坐标，并且为安放口腔模型的平台。
[0006]优选地，XOY二自由度平移机构安装在机器最上部分，所述XOY二自由度平移机构呈“十”型；“十”型XOY二自由度平移机构的中间交点处向下安装二自由度旋转机构；在二自由度旋转机构末端安装六维力传感器；Z轴单自由度平移平台通过滚珠丝杠连接安装在二自由度旋转机构末端以下空间。
[0007]优选地，所述XOY二自由度平移机构包括横向带轮、横向传送带、横向传送块、二自由度平移物块、纵向传送带、纵向传送块、横向带轮传送杆、横向物块传送杆、纵向物块传送杆、纵向带轮传送杆和纵向带轮，所述横向带轮有四个，所述横向带轮呈矩形分布在XOY二
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二自由度平移物块、Ⅰ5
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纵向传送带、Ⅰ6
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纵向传送物块、Ⅰ7
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横向带轮传送杆、Ⅰ8
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横向物块传送杆、Ⅰ9
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纵向物块传送杆、Ⅰ10
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纵向带轮传送杆、Ⅰ11
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纵向带轮、
Ⅱ‑
二自由度旋转机构、Ⅱ1
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Z旋转轴、Ⅱ2
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第一铰链支座、Ⅱ3
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第二铰链支座、Ⅱ4
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曲柄、Ⅱ5第一摇杆、Ⅱ26
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第二摇杆、
Ⅲ‑
六维力传感器、
Ⅳ‑
Z轴单自由度平移平台、Ⅳ1
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支撑杆、Ⅳ2
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滚珠丝杠、Ⅳ3
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升降装置、Ⅳ4
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紧固螺栓、Ⅳ5
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模型放置平台。
具体实施方式
[0019]以下将结合附图对本技术做进一步地说明，但不应以此来限制本技术的保护范围。为了方便说明且理解本技术的技术方案，以下说明均以附图所展示为准。
[0020]如图1所示，一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置，包括XOY二自由度平移机构Ⅰ、二自由度旋转机构Ⅱ、六维力传感器Ⅲ以及Z轴单自由度平移平台Ⅳ；所述二自由度旋转机构Ⅱ连接在XOY二自由度平移机构Ⅰ上；二自由度旋转机构Ⅱ的末端连接六维力传感器Ⅲ；Z轴单自由度平移平台Ⅳ在六维力传感器Ⅲ以下空间运动。其中XOY二自由度平移机构Ⅰ调节传感器在平行于XOY平面的平面的坐标位置，二自由度旋转机构Ⅱ调节六维力传感器测量坐标的旋转变换，Z轴单自由度平移平台Ⅳ调节六维力传感器Ⅲ与平台之间相对的Z轴坐标，并且为安放口腔模型的平台。
[0021]XOY二自由度平移机构Ⅰ安装在机器最上部分，所述XOY二自由度平移机构Ⅰ呈“十”型；“十”型XOY二自由度平移机构Ⅰ的中间交点处向下安装二自由度旋转机构Ⅱ；在二自由度旋转机构Ⅱ末端安装六维力传感器Ⅲ；Z轴单自由度平移平台Ⅳ通过滚珠丝杠连接安装在二自由度旋转机构Ⅱ末端以下空间。
[0022]如图2所示，所述XOY二自由度平移机构Ⅰ包括横向带轮Ⅰ1、横向传送带Ⅰ2、横向传送块Ⅰ3、二自由度平移物块Ⅰ4、纵向传送带Ⅰ5、纵向传送块Ⅰ6、横向带轮传送杆Ⅰ7、横向物块传送杆Ⅰ8、纵向物块传送杆Ⅰ9、纵向带轮传送杆Ⅰ10和纵向带轮Ⅰ11，所述横向带轮Ⅰ1有四个，所述横向带轮Ⅰ1呈矩形分布在XOY二自由度平移机构Ⅰ上，所述横向传送带Ⅰ2有两条，分别连接在纵向两侧的所述横向带轮Ⅰ1上，所述横向传送块Ⅰ3有两个，所述横向传送块Ⅰ3被横向带轮Ⅰ1穿过并固定，且被所述纵向带轮传送杆Ⅰ10穿过并沿其滑动，所述纵向带轮Ⅰ11有四个，呈矩形分布在XOY二自由度平移机构Ⅰ上，所述纵向传送带Ⅰ5有两条，分别连接在两侧的横向两侧的纵向带轮Ⅰ11上，纵向传送块Ⅰ6有两个，所述纵向传送块Ⅰ6被纵向带轮Ⅰ11穿过并固定，且被横向带轮传送杆Ⅰ7穿过并沿其滑动，所述二自由度平移物块Ⅰ4被横向物块传送杆Ⅰ8和纵向物块传送杆Ⅰ9穿过并固定，还具有纵向驱动电机和横向驱动电机，所述纵向驱动电机通过输出轴与减速器与纵向带轮Ⅰ11连接；横向驱动电机通过输出轴与减速器与横向带轮Ⅰ1连接。XOY二自由度平移机构Ⅰ调节六维力传感器在平行于XOY平面的平面的坐标位置。
[0023]如图3，所述二自由度旋转机构Ⅱ包括Z旋转轴Ⅱ1、旋转平台、曲柄摇杆结构，Z轴旋转方向驱动电机、以及曲柄摇杆驱动电机，所述通过Z旋转轴Ⅱ1与二自由度平移物块Ⅰ4连接安装，Z轴旋转方向驱动电机连接所述Z旋转轴，所述Z轴旋转方向驱动电机安装在所述旋转平台上，所述曲柄摇杆结构包括第一铰链支座Ⅱ2、第二铰链支座Ⅱ3、曲柄Ⅱ4、第一摇杆Ⅱ5和第二摇杆Ⅱ6，所述旋转平台的侧面固定第一铰链支座Ⅱ2和第二铰链支座Ⅱ3、曲柄Ⅱ4的一端与第二铰链支座Ⅱ3铰接，所述曲柄的另一端和所述第一摇杆Ⅱ5的一端铰接，
所述第一摇杆Ⅱ5的另一端与所述第二摇杆Ⅱ6的中部铰接，所述第二摇杆Ⅱ6的上端所述第一铰链支座Ⅱ2铰接，所述第二摇杆Ⅱ6末端连接六维力传感器3，曲柄Ⅱ4在第二铰本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置，其特征在于：包括XOY二自由度平移机构（Ⅰ）、二自由度旋转机构（Ⅱ）、六维力传感器（Ⅲ）以及Z轴单自由度平移平台（Ⅳ）；所述二自由度旋转机构（Ⅱ）连接在XOY二自由度平移机构（Ⅰ）上；二自由度旋转机构（Ⅱ）的末端连接六维力传感器（Ⅲ）；Z轴单自由度平移平台（Ⅳ）在六维力传感器（Ⅲ）以下空间运动。2.根据权利要求1所述的一种可快速自动定位的体外正畸力测量装置，其特征在于：所述XOY二自由度平移机构（Ⅰ）包括横向带轮（Ⅰ1）、横向传送带（Ⅰ2）、横向传送块（Ⅰ3）、二自由度平移物块（Ⅰ4）、纵向传送带（Ⅰ5）、纵向传送块（Ⅰ6）、横向带轮传送杆（Ⅰ7）、横向物块传送杆（Ⅰ8）、纵向物块传送杆（Ⅰ9）、纵向带轮传送杆（Ⅰ10）和纵向带轮（Ⅰ11），横向带轮（Ⅰ1）有四个，呈矩形分布在XOY二自由度平移机构（Ⅰ）上，横向传送带（Ⅰ2）有两条，分别连接在纵向两侧的横向带轮（Ⅰ1）上，横向传送块（Ⅰ3）有两个，被横向带轮（Ⅰ1）穿过并固定，且被纵向带轮传送杆（Ⅰ10）穿过并沿其滑动，纵向带轮（Ⅰ11）有四个，呈矩形分布在XOY二自由度平移机构（Ⅰ）上，纵向传送带（Ⅰ5）有两条，分别连接在两侧的横向两侧的纵向带轮（Ⅰ11）上，纵向传送块（Ⅰ6）有两个，被纵向带轮（Ⅰ11）穿过并固定，且被横向带轮传送...
【专利技术属性】
技术研发人员：程科，吴斌，严斌，吴洋，刘懋，刘京京，史学明，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：
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