專利名稱：基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于牙齒矯正技術領域，特別涉及一種口腔正畸矯正力的測量裝置。
背景技術：
在正畸治療過程中，正畸力是通過弓絲的預定形狀與牙齒的實際排列形狀之間存在構形差異使弓絲變形產(chǎn)生回復力來實現(xiàn)的。牙齒的移動正是由于正畸力及其對阻抗中心的轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)的，因此研究正畸治療的初始階段以及治療過程中弓絲對牙齒施加的作用力和轉(zhuǎn)矩對正畸理論和臨床治療具有重要的意義。目前國內(nèi)的正畸力測量裝置分為體內(nèi)測量裝置和體外測量裝置。對于錯位嚴重的牙齒，體內(nèi)測量裝置沒有足夠的自由度使得裝置的測量面與托槽平面達到面面接觸，從而只能進行牙齒排齊后的體內(nèi)測量。對于體外測量，測量前需要操作人員將弓絲和托槽綁扎在牙模上，操作復雜；對于嚴重的錯頜畸形，無法測量；同時，在體外測量時，需要借助于卡尺等測量工具間接測量正畸力，因此測量精度較差，且誤差較大。國外有采用多自由度的工業(yè)測量機器人通過力傳感器對弓絲變形的正畸力進行測量，由于采用了全自動控制的機械臂，使得造價非常昂貴。國外還有報道介紹，將應力傳感器集成于靈敏托槽內(nèi)，但是每次測量都要制作牙模，成本較高，而且每次只能對一個牙模進行測量，程序復雜。此外，這種方法需要借助計算機通過數(shù)據(jù)處理將應力值轉(zhuǎn)化為相應的力值，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)有技術的缺陷，提供一種能準確確定上頜、下頜單顆或全部牙齒的三維空間位置，實現(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量裝置。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案
基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置，包括支撐底座、固定底盤平臺和主體測量部件，所述支撐底座上固定連接有固定底盤平臺，所述固定底盤平臺的前端弧形邊緣上固定安裝有十四根固定柱；所述主體測量部件包括豎直軸套、夾持環(huán)、水平軸套、水平進給軸、 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，所述水平軸套在準確定位后，水平軸套兩端分別套接水平進給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸，所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸在準確定位后與XOZ平面調(diào)節(jié)件活動連接，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，所述主體測量部件根據(jù)不同病例準確定位后通過平端緊定螺釘連接。進一步，所述支撐底座呈馬蹄形，中心處固定安裝有圓柱。進一步，所述夾持環(huán)上部呈板狀并設置有夾持孔。進一步，所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸一端圓柱體，另一端設置凹形夾持部，夾持部兩側的夾持腿開有相對應圓孔。進一步，所述XOZ平面調(diào)節(jié)件下部開有圓形孔，與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸的圓孔相對應。與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有如下的有益效果
主體測量部件能對任意牙平面提供準確的三維空間定位，應用于牙模的定位和體內(nèi)定位。根據(jù)測量的需要選擇主體測量部件的數(shù)目和位置，實現(xiàn)對任意單顆、多顆或上頜、下頜牙列的測量，并且拆裝方便，利于清洗消毒和維護。還可根據(jù)需要選擇僅安裝力或者力矩傳感器進行單獨測量。采用力以及力矩傳感器，可以快速準確的實現(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，實現(xiàn)體內(nèi)和體外的測量，不僅適用于臨床普通病例，也適用于科研中的假想錯頜類型。


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量裝置的俯視圖4為本發(fā)明固定底盤平臺的俯視圖5為本發(fā)明固定底盤平臺的示意圖6為本發(fā)明主體測量部件的示意圖7為本發(fā)明主體測量部件的側視圖8為本發(fā)明主體測量部件的俯視圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(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2和主體測量部件，所述支撐底座I 上通過螺栓固定連接有固定底盤平臺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2呈扇形，固定底盤平臺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。主體測量部件包括豎直軸套3、夾持環(huán)4、水平進給軸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)不同病例準確定位后通過平端緊定螺釘連接。在豎直軸套3側壁上有通孔，通過平端緊定螺釘連接固定底盤平臺2上的固定柱，手動調(diào)節(jié)實現(xiàn)豎直軸套的上下移動。豎直軸套3上通過螺栓固定連接有夾持環(huán)4，夾持環(huán)4上部呈板狀并設置有夾持孔，夾持孔頂部開有缺口，用于夾持水平軸套6。在夾持環(huán)4側面開有小孔，水平軸套6位置調(diào)節(jié)好之后，夾持環(huán)4通過平端緊定螺釘與水平軸套6連接。水平軸套6 —端套接水平進給軸5，水平軸套6另一端通過平端緊定螺釘與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)可以沿軸向運動也可以繞軸線轉(zhuǎn)動。YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7 —端圓柱體，另一端設置凹形夾持部，夾持部兩側的夾持腿開有圓孔。所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7與XOZ平面調(diào)節(jié)件8通過平端緊定螺釘活動連接，所述 XOZ平面調(diào)節(jié)件8下側的圓形部開有圓形孔，與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸7的圓孔相對應。XOZ平面調(diào)節(jié)件8側面開有螺紋孔，XOY平面微調(diào)件9下部為較細的伸出桿，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。主體測量部件具有六個自由度，能對口腔上頜或下頜的牙列進行準確的三維空間定位，應用于牙模的定位和體內(nèi)定位，在體外通過傳感器實現(xiàn)對正畸矯治力和力矩的測量， 能輔助口腔正畸醫(yī)師擬定治療方案和檢驗治療效果。以上所述僅為說明本發(fā)明的實施方式，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置，包括支撐底座、固定底盤平臺和主體測量部件，其特征在于，所述支撐底座上固定連接有固定底盤平臺，所述固定底盤平臺的前端弧形邊緣上固定安裝有十四根固定柱；所述主體測量部件包括豎直軸套、夾持環(huán)、水平軸套、水平進給軸、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； 所述水平軸套在準確定位后，水平軸套兩端分別套接水平進給軸、YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸；所述 YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸在準確定位后與XOZ平面調(diào)節(jié)件活動連接，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，所述主體測量部件根據(jù)不同病例準確定位后通過平端緊定螺釘連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置，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)權利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置，其特征在于，所述夾持環(huán)上部呈板狀并設置有夾持孔。
4.根據(jù)權利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置，其特征在于，所述YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸一端圓柱體，另一端設置凹形夾持部，夾持部兩側的夾持腿開有相對應圓孑L。
5.根據(jù)權利要求I所述的基于力與轉(zhuǎn)矩傳感器的正畸矯正測量裝置，其特征在于，所述XOZ平面調(diào)節(jié)件下部開有圓形孔，與YOZ平面旋轉(zhuǎn)軸的圓孔相對應。
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量裝置，包括支撐底座、固定底盤平臺和主體測量部件，支撐底座固接固定底盤平臺，固定底盤平臺的前端弧形邊緣安裝十四根固定柱；主體測量部件包括豎直軸套、夾持環(huán)、水平軸套、水平進給軸、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，主體測量部件通過平端緊定螺釘連接。對口腔的牙列準確定位，實現(xiàn)正畸矯治力和力矩測量。
文檔編號A61C19/04GK102599984SQ20121009015
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者周又和, 安曉莉, 王記增, 陳宏偉 申請人:蘭州大學