專利名稱：基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于牙齒矯正技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種口腔正畸矯正力的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
在正畸治療過(guò)程中，正畸力是通過(guò)弓絲的預(yù)定形狀與牙齒的實(shí)際排列形狀之間存在構(gòu)形差異使弓絲變形產(chǎn)生回復(fù)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。牙齒的移動(dòng)正是由于正畸力及其對(duì)阻抗中心的轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此研究正畸治療的初始階段以及治療過(guò)程中弓絲對(duì)牙齒施加的作用力和轉(zhuǎn)矩對(duì)正畸理論和臨床治療具有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)的正畸力測(cè)量裝置分為體內(nèi)測(cè)量裝置和體外測(cè)量裝置。對(duì)于錯(cuò)位嚴(yán)重的牙齒，體內(nèi)測(cè)量裝置沒(méi)有足夠的自由度使得裝置的測(cè)量面與托槽平面達(dá)到面面接觸，從而只能進(jìn)行牙齒排齊后的體內(nèi)測(cè)量。對(duì)于體外測(cè)量，測(cè)量前需要操作人員將弓絲和托槽綁扎在牙模上，操作復(fù)雜；對(duì)于嚴(yán)重的錯(cuò)頜畸形，無(wú)法測(cè)量；同時(shí)，在體外測(cè)量時(shí)，需要借助于卡尺等測(cè)量工具間接測(cè)量正畸力，因此測(cè)量精度較差，且誤差較大。國(guó)外有采用多自由度的工業(yè)測(cè)量機(jī)器人通過(guò)力傳感器對(duì)弓絲變形的正畸力進(jìn)行測(cè)量，由于采用了全自動(dòng)控制的機(jī)械臂，使得造價(jià)非常昂貴。國(guó)外還有報(bào)道介紹，將應(yīng)力傳感器集成于靈敏托槽內(nèi)，但是每次測(cè)量都要制作牙模，成本較高，而且每次只能對(duì)一個(gè)牙模進(jìn)行測(cè)量，程序復(fù)雜。此外，這種方法需要借助計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)處理將應(yīng)力值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的力值，正畸醫(yī)師不容易掌握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能準(zhǔn)確確定上頜、下頜單顆或全部牙齒的三維空間位置，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)或體外任意顆或上頜、下頜牙列的基于力或轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案
基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，包括支撐底座、固定底盤平臺(tái)和主體測(cè)量部件，所述支撐底座上固定連接有固定底盤平臺(tái)，所述固定底盤平臺(tái)的前端弧形邊緣上固定安裝有十四根固定柱；所述主體測(cè)量部件包括豎直軸套、夾持環(huán)、水平軸套、水平進(jìn)給軸、 YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸、XOZ平面調(diào)節(jié)件以及XOY平面微調(diào)件，所述固定柱上套接有上下移動(dòng)的豎直軸套，所述豎直軸套上固接有夾持環(huán)，所述夾持環(huán)上部夾持有水平軸套，所述水平軸套在準(zhǔn)確定位后，水平軸套兩端分別套接水平進(jìn)給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸，所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸在準(zhǔn)確定位后與XOZ平面調(diào)節(jié)件活動(dòng)連接，所述XOZ平面調(diào)節(jié)件上套接有XOY平面微調(diào)件，所述XOY平面微調(diào)件內(nèi)安裝有微型傳感器，所述豎直軸套與XOY平面微調(diào)件共同調(diào)節(jié)微型傳感器在XOY平面的旋轉(zhuǎn)方向，所述主體測(cè)量部件根據(jù)不同病例準(zhǔn)確定位后通過(guò)平端緊定螺釘連接。進(jìn)一步，所述支撐底座呈馬蹄形，中心處固定安裝有圓柱。進(jìn)一步，所述夾持環(huán)上部呈板狀并設(shè)置有夾持孔。進(jìn)一步，所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸一端圓柱體，另一端設(shè)置凹形夾持部，夾持部?jī)蓚?cè)的夾持腿開(kāi)有相對(duì)應(yīng)圓孔。進(jìn)一步，所述XOZ平面調(diào)節(jié)件下部開(kāi)有圓形孔，與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸的圓孔相對(duì)應(yīng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下的有益效果
主體測(cè)量部件能對(duì)任意牙平面提供準(zhǔn)確的三維空間定位，應(yīng)用于牙模的定位和體內(nèi)定位。根據(jù)測(cè)量的需要選擇主體測(cè)量部件的數(shù)目和位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)任意單顆、多顆或上頜、下頜牙列的測(cè)量，并且拆裝方便，利于清洗消毒和維護(hù)。還可根據(jù)需要選擇僅安裝力或者力矩傳感器進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量。采用力以及力矩傳感器，可以快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)牙冠處力與力矩的輸出。 由于安裝傳感器平面的任意可調(diào)性，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)和體外的測(cè)量，不僅適用于臨床普通病例，也適用于科研中的假想錯(cuò)頜類型。


圖I為本發(fā)明基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置的示意圖2為本發(fā)明基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置的后視圖3為本發(fā)明基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置的俯視圖4為本發(fā)明固定底盤平臺(tái)的俯視圖5為本發(fā)明固定底盤平臺(tái)的示意圖6為本發(fā)明主體測(cè)量部件的示意圖7為本發(fā)明主體測(cè)量部件的側(cè)視圖8為本發(fā)明主體測(cè)量部件的俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1-8所示，包括支撐底座I、固定底盤平臺(tái)2和主體測(cè)量部件，所述支撐底座I 上通過(guò)螺栓固定連接有固定底盤平臺(tái)2，支撐底座I呈馬蹄形，中心處固定安裝有連接柱。 固定底盤平臺(tái)2呈扇形，固定底盤平臺(tái)2的前端弧形邊緣上固定安裝有十四根固定柱，該固定柱與牙齒分布位置相吻合。主體測(cè)量部件包括豎直軸套3、夾持環(huán)4、水平進(jìn)給軸5、水平軸套6、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7、XOZ平面調(diào)節(jié)件8以及XOY平面微調(diào)件9，根據(jù)不同病例準(zhǔn)確定位后通過(guò)平端緊定螺釘連接。在豎直軸套3側(cè)壁上有通孔，通過(guò)平端緊定螺釘連接固定底盤平臺(tái)2上的固定柱，手動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)豎直軸套的上下移動(dòng)。豎直軸套3上通過(guò)螺栓固定連接有夾持環(huán)4，夾持環(huán)4上部呈板狀并設(shè)置有夾持孔，夾持孔頂部開(kāi)有缺口，用于夾持水平軸套6。在夾持環(huán)4側(cè)面開(kāi)有小孔，水平軸套6位置調(diào)節(jié)好之后，夾持環(huán)4通過(guò)平端緊定螺釘與水平軸套6連接。水平軸套6 —端套接水平進(jìn)給軸5，水平軸套6另一端通過(guò)平端緊定螺釘與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7套接，YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7在水平軸套6內(nèi)可以沿軸向運(yùn)動(dòng)也可以繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7 —端圓柱體，另一端設(shè)置凹形夾持部，夾持部?jī)蓚?cè)的夾持腿開(kāi)有圓孔。所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7與XOZ平面調(diào)節(jié)件8通過(guò)平端緊定螺釘活動(dòng)連接，所述 XOZ平面調(diào)節(jié)件8下側(cè)的圓形部開(kāi)有圓形孔，與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7的圓孔相對(duì)應(yīng)。XOZ平面調(diào)節(jié)件8側(cè)面開(kāi)有螺紋孔，XOY平面微調(diào)件9下部為較細(xì)的伸出桿，XOY平面微調(diào)件9的伸出桿插入XOZ平面調(diào)節(jié)件8內(nèi)通過(guò)平端緊定螺釘連接，XOY平面微調(diào)件9內(nèi)安裝有微型傳感器。所述豎直軸套3與XOY平面微調(diào)件9共同調(diào)節(jié)微型傳感器在XOY平面的旋轉(zhuǎn)方向。主體測(cè)量部件具有六個(gè)自由度，能對(duì)口腔上頜或下頜的牙列進(jìn)行準(zhǔn)確的三維空間定位，應(yīng)用于牙模的定位和體內(nèi)定位，在體外通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)正畸矯治力和力矩的測(cè)量， 能輔助口腔正畸醫(yī)師擬定治療方案和檢驗(yàn)治療效果。以上所述僅為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，包括支撐底座、固定底盤平臺(tái)和主體測(cè)量部件，其特征在于，所述支撐底座上固定連接有固定底盤平臺(tái)，所述固定底盤平臺(tái)的前端弧形邊緣上固定安裝有十四根固定柱；所述主體測(cè)量部件包括豎直軸套、夾持環(huán)、水平軸套、水平進(jìn)給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸、XOZ平面調(diào)節(jié)件以及XOY平面微調(diào)件，所述固定柱上套接有上下移動(dòng)的豎直軸套，所述豎直軸套上固接有夾持環(huán)，所述夾持環(huán)上部夾持有水平軸套； 所述水平軸套在準(zhǔn)確定位后，水平軸套兩端分別套接水平進(jìn)給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸；所述 YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸在準(zhǔn)確定位后與XOZ平面調(diào)節(jié)件活動(dòng)連接，所述XOZ平面調(diào)節(jié)件上套接有 XOY平面微調(diào)件，所述XOY平面微調(diào)件內(nèi)安裝有微型傳感器，所述豎直軸套與XOY平面微調(diào)件共同調(diào)節(jié)微型傳感器在XOY平面的旋轉(zhuǎn)方向，所述主體測(cè)量部件根據(jù)不同病例準(zhǔn)確定位后通過(guò)平端緊定螺釘連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐底座呈馬蹄形，中心處固定安裝有圓柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，其特征在于，所述夾持環(huán)上部呈板狀并設(shè)置有夾持孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，其特征在于，所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸一端圓柱體，另一端設(shè)置凹形夾持部，夾持部?jī)蓚?cè)的夾持腿開(kāi)有相對(duì)應(yīng)圓孑L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，其特征在于，所述XOZ平面調(diào)節(jié)件下部開(kāi)有圓形孔，與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸的圓孔相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測(cè)量裝置，包括支撐底座、固定底盤平臺(tái)和主體測(cè)量部件，支撐底座固接固定底盤平臺(tái)，固定底盤平臺(tái)的前端弧形邊緣安裝十四根固定柱；主體測(cè)量部件包括豎直軸套、夾持環(huán)、水平軸套、水平進(jìn)給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸、XOZ平面調(diào)節(jié)件及XOY平面微調(diào)件，固定柱上套接豎直軸套，豎直軸套上固接夾持環(huán)，夾持環(huán)上部夾持有水平軸套，水平軸套兩端分別套接水平進(jìn)給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸，YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸與XOZ平面調(diào)節(jié)件活動(dòng)連接，XOZ平面調(diào)節(jié)件套接有XOY平面微調(diào)件，XOY平面微調(diào)件內(nèi)安裝有微型傳感器，主體測(cè)量部件通過(guò)平端緊定螺釘連接。對(duì)口腔的牙列準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)正畸矯治力和力矩測(cè)量。
文檔編號(hào)A61C19/04GK102599984SQ20121009015
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者周又和, 安曉莉, 王記增, 陳宏偉 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)