专利名称：基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于牙齿矫正技术领域，特别涉及一种口腔正畸矫正力的测量装置。
背景技术：
在正畸治疗过程中，正畸力是通过弓丝的预定形状与牙齿的实际排列形状之间存在构形差异使弓丝变形产生回复力来实现的。牙齿的移动正是由于正畸力及其对阻抗中心的转矩来实现的，因此研究正畸治疗的初始阶段以及治疗过程中弓丝对牙齿施加的作用力和转矩对正畸理论和临床治疗具有重要的意义。目前国内的正畸力测量装置分为体内测量装置和体外测量装置。对于错位严重的牙齿，体内测量装置没有足够的自由度使得装置的测量面与托槽平面达到面面接触，从而只能进行牙齿排齐后的体内测量。对于体外测量，测量前需要操作人员将弓丝和托槽绑扎在牙模上，操作复杂；对于严重的错颌畸形，无法测量；同时，在体外测量时，需要借助于卡尺等测量工具间接测量正畸力，因此测量精度较差，且误差较大。国外有采用多自由度的工业测量机器人通过力传感器对弓丝变形的正畸力进行测量，由于采用了全自动控制的机械臂，使得造价非常昂贵。国外还有报道介绍，将应力传感器集成于灵敏托槽内，但是每次测量都要制作牙模，成本较高，而且每次只能对一个牙模进行测量，程序复杂。此外，这种方法需要借助计算机通过数据处理将应力值转化为相应的力值，正畸医师不容易掌握。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种能准确确定上颌、下颌单颗或全部牙齿的三维空间位置，实现体内或体外任意颗或上颌、下颌牙列的基于力或转矩传感器的正畸矫正测量装置。为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案
基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，包括支撑底座、固定底盘平台和主体测量部件，所述支撑底座上固定连接有固定底盘平台，所述固定底盘平台的前端弧形边缘上固定安装有十四根固定柱；所述主体测量部件包括竖直轴套、夹持环、水平轴套、水平进给轴、 YOZ平面旋转轴、XOZ平面调节件以及XOY平面微调件，所述固定柱上套接有上下移动的竖直轴套，所述竖直轴套上固接有夹持环，所述夹持环上部夹持有水平轴套，所述水平轴套在准确定位后，水平轴套两端分别套接水平进给轴、YOZ平面旋转轴，所述YOZ平面旋转轴在准确定位后与XOZ平面调节件活动连接，所述XOZ平面调节件上套接有XOY平面微调件，所述XOY平面微调件内安装有微型传感器，所述竖直轴套与XOY平面微调件共同调节微型传感器在XOY平面的旋转方向，所述主体测量部件根据不同病例准确定位后通过平端紧定螺钉连接。进一步，所述支撑底座呈马蹄形，中心处固定安装有圆柱。进一步，所述夹持环上部呈板状并设置有夹持孔。进一步，所述YOZ平面旋转轴一端圆柱体，另一端设置凹形夹持部，夹持部两侧的夹持腿开有相对应圆孔。进一步，所述XOZ平面调节件下部开有圆形孔，与YOZ平面旋转轴的圆孔相对应。与现有技术相比较，本发明具有如下的有益效果
主体测量部件能对任意牙平面提供准确的三维空间定位，应用于牙模的定位和体内定位。根据测量的需要选择主体测量部件的数目和位置，实现对任意单颗、多颗或上颌、下颌牙列的测量，并且拆装方便，利于清洗消毒和维护。还可根据需要选择仅安装力或者力矩传感器进行单独测量。采用力以及力矩传感器，可以快速准确的实现牙冠处力与力矩的输出。 由于安装传感器平面的任意可调性，实现体内和体外的测量，不仅适用于临床普通病例，也适用于科研中的假想错颌类型。
图I为本发明基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置的示意图2为本发明基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置的后视图3为本发明基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置的俯视图4为本发明固定底盘平台的俯视图5为本发明固定底盘平台的示意图6为本发明主体测量部件的示意图7为本发明主体测量部件的侧视图8为本发明主体测量部件的俯视图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。如图1-8所示，包括支撑底座I、固定底盘平台2和主体测量部件，所述支撑底座I 上通过螺栓固定连接有固定底盘平台2，支撑底座I呈马蹄形，中心处固定安装有连接柱。 固定底盘平台2呈扇形，固定底盘平台2的前端弧形边缘上固定安装有十四根固定柱，该固定柱与牙齿分布位置相吻合。主体测量部件包括竖直轴套3、夹持环4、水平进给轴5、水平轴套6、YOZ平面旋转轴7、XOZ平面调节件8以及XOY平面微调件9，根据不同病例准确定位后通过平端紧定螺钉连接。在竖直轴套3侧壁上有通孔，通过平端紧定螺钉连接固定底盘平台2上的固定柱，手动调节实现竖直轴套的上下移动。竖直轴套3上通过螺栓固定连接有夹持环4，夹持环4上部呈板状并设置有夹持孔，夹持孔顶部开有缺口，用于夹持水平轴套6。在夹持环4侧面开有小孔，水平轴套6位置调节好之后，夹持环4通过平端紧定螺钉与水平轴套6连接。水平轴套6 —端套接水平进给轴5，水平轴套6另一端通过平端紧定螺钉与YOZ平面旋转轴7套接，YOZ平面旋转轴7在水平轴套6内可以沿轴向运动也可以绕轴线转动。YOZ平面旋转轴7 —端圆柱体，另一端设置凹形夹持部，夹持部两侧的夹持腿开有圆孔。所述YOZ平面旋转轴7与XOZ平面调节件8通过平端紧定螺钉活动连接，所述 XOZ平面调节件8下侧的圆形部开有圆形孔，与YOZ平面旋转轴7的圆孔相对应。XOZ平面调节件8侧面开有螺纹孔，XOY平面微调件9下部为较细的伸出杆，XOY平面微调件9的伸出杆插入XOZ平面调节件8内通过平端紧定螺钉连接，XOY平面微调件9内安装有微型传感器。所述竖直轴套3与XOY平面微调件9共同调节微型传感器在XOY平面的旋转方向。主体测量部件具有六个自由度，能对口腔上颌或下颌的牙列进行准确的三维空间定位，应用于牙模的定位和体内定位，在体外通过传感器实现对正畸矫治力和力矩的测量， 能辅助口腔正畸医师拟定治疗方案和检验治疗效果。以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，包括支撑底座、固定底盘平台和主体测量部件，其特征在于，所述支撑底座上固定连接有固定底盘平台，所述固定底盘平台的前端弧形边缘上固定安装有十四根固定柱；所述主体测量部件包括竖直轴套、夹持环、水平轴套、水平进给轴、YOZ平面旋转轴、XOZ平面调节件以及XOY平面微调件，所述固定柱上套接有上下移动的竖直轴套，所述竖直轴套上固接有夹持环，所述夹持环上部夹持有水平轴套； 所述水平轴套在准确定位后，水平轴套两端分别套接水平进给轴、YOZ平面旋转轴；所述 YOZ平面旋转轴在准确定位后与XOZ平面调节件活动连接，所述XOZ平面调节件上套接有 XOY平面微调件，所述XOY平面微调件内安装有微型传感器，所述竖直轴套与XOY平面微调件共同调节微型传感器在XOY平面的旋转方向，所述主体测量部件根据不同病例准确定位后通过平端紧定螺钉连接。
2.根据权利要求I所述的基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，其特征在于，所述支撑底座呈马蹄形，中心处固定安装有圆柱。
3.根据权利要求I所述的基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，其特征在于，所述夹持环上部呈板状并设置有夹持孔。
4.根据权利要求I所述的基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，其特征在于，所述YOZ平面旋转轴一端圆柱体，另一端设置凹形夹持部，夹持部两侧的夹持腿开有相对应圆孑L。
5.根据权利要求I所述的基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，其特征在于，所述XOZ平面调节件下部开有圆形孔，与YOZ平面旋转轴的圆孔相对应。
全文摘要
本发明提供基于力与转矩传感器的正畸矫正测量装置，包括支撑底座、固定底盘平台和主体测量部件，支撑底座固接固定底盘平台，固定底盘平台的前端弧形边缘安装十四根固定柱；主体测量部件包括竖直轴套、夹持环、水平轴套、水平进给轴、YOZ平面旋转轴、XOZ平面调节件及XOY平面微调件，固定柱上套接竖直轴套，竖直轴套上固接夹持环，夹持环上部夹持有水平轴套，水平轴套两端分别套接水平进给轴、YOZ平面旋转轴，YOZ平面旋转轴与XOZ平面调节件活动连接，XOZ平面调节件套接有XOY平面微调件，XOY平面微调件内安装有微型传感器，主体测量部件通过平端紧定螺钉连接。对口腔的牙列准确定位，实现正畸矫治力和力矩测量。
文档编号A61C19/04GK102599984SQ20121009015
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者周又和, 安晓莉, 王记增, 陈宏伟 申请人:兰州大学