一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法，它涉及正畸弓丝弯制评价领域，当依据正畸弓丝弯制点的弯制效果需求对正畸弓丝弯制域进行评价时，基于理论正畸弓丝曲线空间曲线和实际正畸弓丝空间曲线在三维正畸弓丝误差评价坐标系中的位姿，在计算弯制点的价值度后，根据弯制点的价值度确定理论正畸弓丝上各弯制点的点位姿误差上限，通过点位姿误差上限区域和包络面对正畸弓丝上点的点位姿误差进行判断，建立了一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法。本发明专利技术以正畸弓丝为评价目标，将点位姿误差为评价指标，可以对正畸弓丝的弯制效果进行评价，有效解决了正畸弓丝评价需要大量繁琐计算、评价效率不足的问题。评价效率不足的问题。评价效率不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法


[0001]本专利技术专利涉及一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法，属于正畸弓丝弯制评价领域。

技术介绍

[0002]错颌畸形是危及人体健康的第三大口腔疾病，呈现较高的发病率，现代口腔医学中，固定矫治是一种常用且有效的正畸治疗手段，而正畸弓丝的弯制是固定矫治技术的关键，近年来，深受数字化制造技术的影响，传统的口腔制造加工工艺正发生革命性变化，口腔正畸领域也受益于数字化技术，正畸矫治器中弓丝的加工正在向数字化发展，用正畸弓丝弯制机器人对正畸弓丝进行弯制已经成为一种新的快速有效的弯制方式，然而对机器人弯制出的正畸弓丝进行评价是实现数字化加工，保证机器人弯制效果以及保证弯制精度的前提。
[0003]在对正畸弓丝进行评价时，对正畸弓丝弯制点进行评价是正畸弓丝弯制评价领域常用的方式，它对正畸弓丝的弯制点进行评价，因此在对弯制点进行评价时，以一种直观简便的方式对点进行评价是十分关键的，此外由于个性化正畸弓丝上的弯制点之间的正畸弓丝也会存在弯制误差，弯制点之间的正畸弓丝的评价也是十分必要的，目前正畸弓丝弯制评价领域缺少既能对正畸弓丝弯制点进行直观简便的评价，又能对相邻弯制点之间的正畸弓丝进行评价的评级方法，弯制点的评价一般是根据弯制点的坐标进行计算评价，计算复杂且效率较低，而且无法对相邻弯制点之间的正畸弓丝进行评价。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法，解决了目前正畸弓丝评价领域缺少针对弯制点高效评价和相邻弯制点之间的正畸弓丝评价的方法，实现了正畸弓丝弯制点的高效、准确、快速评价，避免相邻弯制点之间的正畸弓丝缺少有效评价的情况，进而实现正畸弓丝的高效准确数字化弯制。
[0005]一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法，其特征在于：所述方法的具体实现过程为：
[0006]步骤一、理论正畸弓丝数据和实际正畸弓丝数据导入：
[0007]建立o
‑
xyz三维正畸弓丝误差评价坐标系w，以正畸医师根据患者牙列形态设计的具有n个弯制点的理论正畸弓丝空间曲线，计算并输入理论正畸弓丝曲线弯制点信息集P'
T
＝{
T
P'1，
T
P'2，
T
P'3，
…
，
T
P'
i
…
，
T
P'
n
}，
T
P'
i
＝(
T
x'
i
，
T
y'
i
，
T
z'
i
，
T
α
i
)为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，i的取值范围为i＝1，2，3，
…
，n，其中：
T
x'
i
为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的x轴坐标，
T
y'
i
为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的y轴坐标，
T
z'
i
为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的z 轴坐标，
T
α
i
是理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系
中的弯制角度；理论正畸弓丝空间曲线左端点为p
s
，理论正畸弓丝空间曲线右端点为p
f
，p
s
和p
f
之间连线的中点为
T
o'，对理论正畸弓丝空间曲线进行空间变换：令点
T
o'与三维正畸弓丝误差评价坐标系w的原点o重合，理论正畸弓丝空间曲线左端点p
s
位于y轴负半轴，理论正畸弓丝空间曲线右端点p
f
位于y轴正半轴，且理论正畸弓丝空间曲线与x轴无交点；令该理论正畸弓丝空间曲线绕y轴顺时针旋转，直至理论正畸弓丝空间曲线与x轴出现交点，将理论正畸弓丝空间曲线经空间变换后的位姿设定为在三维正畸弓丝误差评价坐标系w 中的位姿，计算并输入平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线弯制点信息集 P
T
＝{
T
P1，
T
P2，
T
P3，
…
，
T
P
i
，
…
，
T
P
n
}，
T
P
i
＝(
T
x
i
，
T
y
i
，
T
z
i
，
T
α
i
)为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，其中：
T
x
i
为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的x轴坐标，
T
y
i
为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的y轴坐标，
T
z
i
为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的z轴坐标，
T
α
i
是平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系中的弯制角度；
[0008]根据理论正畸弓丝空间曲线弯制出的具有n个弯制点的实际正畸弓丝空间曲线，计算并输入实际正畸弓丝空间曲线弯制点信息集P'
R
＝{
R
P'1，
R
P'2，
R
P'3，
…
，
R
P'
i
，
…
，
R
P'
n
}，
R
P'
i
＝(
R
x'
i
，
R
y'
i
，
R
z'
i
，
R
α
i
)为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，其中：
R
x'
i
为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的x轴坐标，
R
y'
i
为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的y轴坐标，
R
z'
i
为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于弯制点价值度的正畸弓丝评价方法，其特征在于：所述方法的具体实现过程为：步骤一、理论正畸弓丝数据和实际正畸弓丝数据导入：建立o
‑
xyz三维正畸弓丝误差评价坐标系w，以正畸医师根据患者牙列形态设计的具有n个弯制点的理论正畸弓丝空间曲线，计算并输入理论正畸弓丝曲线弯制点信息集为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，i的取值范围为i＝1，2，3，
…
，n，其中：
T
x
′
i
为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的x轴坐标，
T
y
′
i
为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的y轴坐标，
T
z
′
i
为理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的z轴坐标，
T
α
i
是理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系中的弯制角度；理论正畸弓丝空间曲线左端点为p
s
，理论正畸弓丝空间曲线右端点为p
f
，p
s
和p
f
之间连线的中点为
T
o'，对理论正畸弓丝空间曲线进行空间变换：令点
T
o'与三维正畸弓丝误差评价坐标系w的原点o重合，理论正畸弓丝空间曲线左端点p
s
位于y轴负半轴，理论正畸弓丝空间曲线右端点p
f
位于y轴正半轴，且理论正畸弓丝空间曲线与x轴无交点；令该理论正畸弓丝空间曲线绕y轴顺时针旋转，直至理论正畸弓丝空间曲线与x轴出现交点，将理论正畸弓丝空间曲线经空间变换后的位姿设定为在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的位姿，计算并输入平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线弯制点信息集P
T
＝{
T
P1，
T
P2，
T
P3，
…
，
T
P
i
，
…
，
T
P
n
}，
T
P
i
＝(
T
x
i
，
T
y
i
，
T
z
i
，
T
α
i
)为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，其中：
T
x
i
为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的x轴坐标，
T
y
i
为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的y轴坐标，
T
z
i
为平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的z轴坐标，
T
α
i
是平移旋转后的理论正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系中的弯制角度；根据理论正畸弓丝空间曲线弯制出的具有n个弯制点的实际正畸弓丝空间曲线，计算并输入实际正畸弓丝空间曲线弯制点信息集P
′
R
＝{
R
P
′1，
R
P
′2，
R
P
′3，
…
，
R
P
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i
，
…
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R
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R
P
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i
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，
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z
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，
R
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i
)为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，其中：
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x
′
i
为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的x轴坐标，
R
y
′
i
为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的y轴坐标，
R
z
′
i
为实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的z轴坐标，
R
α
i
是平移旋转后的实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系中的弯制角度；实际正畸弓丝空间曲线左端点为p
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，实际正畸弓丝空间曲线右端点为p
′
f
，p
′
s
和p
′
f
之间连线的中点为
R
o'，对实际正畸弓丝空间曲线进行空间变换：令点
R
o'与三维正畸弓丝误差评价坐标系w的原点o重合，实际正畸弓丝空间曲线左端点p
′
s
位于y轴负半轴，实际正畸弓丝空间曲线右端点p
′
f
位于y轴正半轴，且实际正畸弓丝空间曲线与x轴无交点；令该实际正畸弓丝空间曲线绕y轴顺时针旋转，直至实际正畸弓丝空间曲线与x轴出现交点，将实际正畸弓丝空间曲线经空间变换后的位姿设定为
在三维正畸弓丝误差评价坐标系w中的位姿，计算并输入设定后的实际正畸弓丝空间曲线弯制点信息集P
R
＝{
R
P1，
R
P2，
R
P3，
…
，
R
P
i
，
…
，
R
P
n
}，
R
P
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＝(
R
x
i
，
R
y
i
，
R
z
i
，
R
α
i
)为平移旋转后的实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的位姿信息，其中：
R
x
i
为平移旋转后的实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w中x轴坐标，
R
y
i
为平移旋转后的实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的y轴坐标，
R
z
i
为平移旋转后的实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点相对于三维正畸弓丝误差评价坐标系w的z轴坐标，
R
α
i
是平移旋转后的实际正畸弓丝空间曲线第i个弯制点在三维正畸弓丝误差评价坐标系中的弯制角度；步骤二、计算理论正畸弓丝空间曲线的弯制点的价值度、确定最大价值点：定义弯制点弯制角度均值，用符号表示，弯制点弯制角度均值是正畸弓丝上所有弯制点的弯制角度的和除以弯制点总数得到的均值；规定理论正畸弓丝空间曲线的弯制点弯制角度均值
T
α
i
是理论正畸弓丝空间曲线弯制点i的弯制角度；根据公式计算得到理论正畸弓丝空间曲线的弯制角度均值定义弯制点弯制距，用符号D表示，弯制点弯制距表示相邻两弯制点之间弓丝长度，规定弯制点i的弯制距由于第一个弯制点无需弯制，规定第一个弯制点弯制距为0；计算得到理论正畸弓丝空间曲线弯制点的弯制距集合{0，
T
D2，
T
D3，
…
，
T
D
n
}；定义弯制点弯制距均值，用符号表示，弯制点弯制距均值是正畸弓丝空间曲线上所有弯制点弯制距的和除以弯制点数得到的均值，规定理论正畸弓丝空间曲线的弯制点弯制距均值根据公式计算得到理论正畸弓丝空间曲线的弯制点弯制距均值定义弯制点的价值度，用符号V表示，弯制点价值度是弯制点弯制精度要求的量化描述；规定正畸弓丝空间曲线第i个弯制点的弯制点价值度由于第一个弯制点无需弯制，规定第一个弯制点的价值度为0；根据公式计算得到理论正畸弓丝空...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜金刚，孙洋，吴殿昊，张为玺，张永德，于延民，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：