用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)，其特征在于：包括基座、末端執(zhí)行器、第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道、第一安裝座以及第二安裝座，所述第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道呈圓弧形，第一圓弧形導向軌道安裝在基座上，所述末端執(zhí)行器安裝在第二安裝座上，第二安裝座滑動安裝在第二圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，第一安裝座固定在第二圓弧形導向軌道上，第一安裝座滑動安裝在第一圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，所述第一圓弧形導向軌道和第二圓弧形導向軌道呈交叉設(shè)置。本實用新型專利技術(shù)可以大大提高末端執(zhí)行器的運動軌跡的精度以及操作安全性，符合口腔診療系統(tǒng)需要在極小范圍內(nèi)進行精細化診療操作的高精度要求。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)。
技術(shù)介紹
口腔科主要開展：正畸、冷光美白、美容性修復、植入各類烤瓷牙、植入義齒等工作。同時開展牙髓病、牙周病、根尖周病治療以及其他牙病的預防和治療工作。現(xiàn)在口腔診療機器人是口腔方面的前端技術(shù)，口腔診療機器人的工作要求有如下幾點：1)從操作手必須具有足夠大的工作空間，以能夠?qū)崿F(xiàn)末端手術(shù)器械在口腔診療空間中大范圍的移動和調(diào)整。2)從操作手還應能夠方便快捷地調(diào)整其末端工作空間的位置，以滿足各種不同的口腔診療操作的布局需求。3)從操作手的設(shè)計還必須保證患者口腔表面在整個診療或手術(shù)過程中都不會受到機械臂運動所產(chǎn)生的橫向拉扯(干涉)力，以防止其對口腔造成組織損傷。因此如何設(shè)計一種針對在操作空間狹小的情況下，可以實現(xiàn)高精度操作要求的操作手軌跡控制機構(gòu)，成為本行業(yè)技術(shù)人員所要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)。該多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)可以實現(xiàn)對操作手進行高精度的運動軌跡控制。本技術(shù)解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)，其特征在于：包括基座、末端執(zhí)行器(即操作手)、第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道、第一安裝座以及第二安裝座，所述第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道呈圓弧形，第一圓弧形導向軌道安裝在基座上，所述末端執(zhí)行器安裝在第二安裝座上，第二安裝座滑動安裝在第二圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，第一安裝座固定在第二圓弧形導向軌道上，第一安裝座滑動安裝在第一圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，所述第一圓弧形導向軌道和第二圓弧形導向軌道呈交叉設(shè)置。即當假設(shè)第一安裝座在第一圓弧形導向軌道上的運動軌跡為第一運動軌跡，假設(shè)第二安裝座在第二圓弧形導向軌道上的運動軌跡為第二運動軌跡，則第一運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線和第二運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線呈交叉設(shè)置。采用上述結(jié)構(gòu)，末端執(zhí)行器可以獲得兩個轉(zhuǎn)動自由度，且由于第二安裝座滑動安裝在第二圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，第一安裝座滑動安裝在第一圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，當?shù)诙惭b座相對第二圓弧形導向軌道轉(zhuǎn)動以及第一安裝座相對第一圓弧形導軌轉(zhuǎn)動過程中，末端執(zhí)行器的運動軌跡均有較大比例的縮小，因而可以對因加工精度以及裝配精度導致的第二安裝座相對第二圓弧形導向軌道運動距離誤差以及第一安裝座相對第一圓弧形導軌運動距離誤差，進行了大比例的縮放，因而可以大大提高末端執(zhí)行器的運動軌跡的精度以及操作安全性，符合口腔診療系統(tǒng)需要在極小范圍內(nèi)進行精細化診療操作的高精度要求。作為優(yōu)選，第一圓弧形導向軌道設(shè)置有呈圓弧形的第一滑動槽，第一滑動槽內(nèi)固定有呈圓弧形的第一弧形齒條，第一安裝座上轉(zhuǎn)動安裝有第一滾輪，第一滾輪卡設(shè)在第一滑動槽內(nèi)，所述第一安裝座上固定有第一驅(qū)動電機，第一驅(qū)動電機上安裝有第一驅(qū)動齒輪，第一驅(qū)動齒輪和第一弧形齒條嚙合，從而通過第一驅(qū)動電機驅(qū)動第一驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動第一安裝座在第一圓弧形導向軌道上做圓弧形的運動，第二圓弧形導向軌道設(shè)置有呈圓弧形的第二滑動槽，第二滑動槽內(nèi)固定有呈圓弧形的第二弧形齒條，第二安裝座上轉(zhuǎn)動安裝有第二滾輪，第二滾輪卡設(shè)在第二滑動槽內(nèi)，所述第二安裝座上固定有第二驅(qū)動電機，第二驅(qū)動電機上安裝有第二驅(qū)動齒輪，第二驅(qū)動齒輪和第二弧形齒條嚙合，從而通過第二驅(qū)動電機驅(qū)動第二驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動第二安裝座在第二圓弧形導向軌道上做圓弧形的運動。作為優(yōu)選，所述第一圓弧形導向軌道和第二圓弧形導向軌道呈垂直設(shè)置。即當假設(shè)第一安裝座在第一圓弧形導向軌道上的運動軌跡為第一運動軌跡，假設(shè)第二安裝座在第二圓弧形導向軌道上的運動軌跡為第二運動軌跡，則第一運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線和第二運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線呈垂直。采用這種結(jié)構(gòu)，可以獲得更大的運動范圍。作為優(yōu)選，第一圓弧形導向軌道的圓心、第二圓弧形導向軌道的圓心相互重合。即當假設(shè)第一安裝座在第一圓弧形導向軌道上的運動軌跡為第一運動軌跡，假設(shè)第二安裝座在第二圓弧形導向軌道上的運動軌跡為第二運動軌跡，則第一運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線和第二運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線相交。采用這種結(jié)構(gòu)，可以獲得精細的運動范圍。作為優(yōu)選，第一圓弧形導向軌道的兩端分別鉸接在基座上，基座上安裝有驅(qū)動氣缸，驅(qū)動氣缸的缸體鉸接在基座上，驅(qū)動氣缸的伸縮桿鉸接在第一圓弧形導向軌道上，從而通過驅(qū)動氣缸帶動第一圓弧形導向軌道相對基座轉(zhuǎn)動。采用這種結(jié)構(gòu)，可以大幅度調(diào)整末端執(zhí)行器位置，從而適合根據(jù)不同身形的患者，調(diào)整末端執(zhí)行器的操作位置。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：本技術(shù)可以對因加工精度以及裝配精度導致的第二安裝座相對第二圓弧形導向軌道運動距離誤差以及第一安裝座相對第一圓弧形導軌運動距離誤差，進行了大比例的縮放，因而可以大大提高末端執(zhí)行器的運動軌跡的精度以及操作安全性，符合口腔診療系統(tǒng)需要在極小范圍內(nèi)進行精細化診療操作的高精度要求。附圖說明圖1是本技術(shù)實施例多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)實施例多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本技術(shù)實施例第二圓弧形導向軌道的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本技術(shù)實施例第一安裝座的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本技術(shù)實施例第二安裝座的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本技術(shù)實施例末端執(zhí)行器的運動軌跡控制原理示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖并通過實施例對本技術(shù)作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本技術(shù)并不局限于以下實施例。參見圖1-圖6，本實施例用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)，包括基座1、末端執(zhí)行器2、第一圓弧形導向軌道3、第二圓弧形導向軌道4、第一安裝座5以及第二安裝座6，所述第一圓弧形導向軌道3、第二圓弧形導向軌道4呈圓弧形，第一圓弧形導向軌道3安裝在基座1上，所述末端執(zhí)行器2安裝在第二安裝座6上，第二安裝座6滑動安裝在第二圓弧形導向軌道4的內(nèi)凹一側(cè)，第一安裝座5固定在第二圓弧形導向軌道4上，第一安裝座5滑動安裝在第一圓弧形導向軌道3的內(nèi)凹一側(cè)，所述第一圓弧形導向軌道3和第二圓弧形導向軌道4呈交叉設(shè)置。即當假設(shè)第一安裝座5在第一圓弧形導向軌道3上的運動軌跡為第一運動軌跡，假設(shè)第二安裝座6在第二圓弧形導向軌道4上的運動軌跡為第二運動軌跡，則第一運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線和第二運動軌跡的旋轉(zhuǎn)軸線呈交叉設(shè)置。第一圓弧形導向軌道3的兩端分別鉸接在基座1上，基座1上安裝有驅(qū)動氣缸7，驅(qū)動氣缸7的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)，其特征在于：包括基座、末端執(zhí)行器、第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道、第一安裝座以及第二安裝座，所述第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道呈圓弧形，第一圓弧形導向軌道安裝在基座上，所述末端執(zhí)行器安裝在第二安裝座上，第二安裝座滑動安裝在第二圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，第一安裝座固定在第二圓弧形導向軌道上，第一安裝座滑動安裝在第一圓弧形導向軌道的內(nèi)凹一側(cè)，所述第一圓弧形導向軌道和第二圓弧形導向軌道呈交叉設(shè)置。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)，其特征在于：包括基座、末端執(zhí)
行器、第一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道、第一安裝座以及第二安裝座，所述第
一圓弧形導向軌道、第二圓弧形導向軌道呈圓弧形，第一圓弧形導向軌道安裝在基座上，
所述末端執(zhí)行器安裝在第二安裝座上，第二安裝座滑動安裝在第二圓弧形導向軌道的內(nèi)凹
一側(cè)，第一安裝座固定在第二圓弧形導向軌道上，第一安裝座滑動安裝在第一圓弧形導向
軌道的內(nèi)凹一側(cè)，所述第一圓弧形導向軌道和第二圓弧形導向軌道呈交叉設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于口腔診療的多自由度球坐標式滑軌機構(gòu)，其特征在于：
第一圓弧形導向軌道設(shè)置有呈圓弧形的第一滑動槽，第一滑動槽內(nèi)固定有呈圓弧形的第一
弧形齒條，第一安裝座上轉(zhuǎn)動安裝有第一滾輪，第一滾輪卡設(shè)在第一滑動槽內(nèi)，所述第一
安裝座上固定有第一驅(qū)動電機，第一驅(qū)動電機上安裝有第一驅(qū)動齒輪，第一驅(qū)動齒輪和第
一弧形齒條嚙合，從而通過第一驅(qū)動電機驅(qū)動第一驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動第一安裝座在
第一圓弧形導向軌道上做圓弧形的運動，第二圓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李悅，高張文龍，楊重駿，韓瑞華，謝瑜，
申請(專利權(quán))人：李悅，高張文龍，楊重駿，
類型：新型
國別省市：福建;35