基于多操作機(jī)的排牙機(jī)器人的研究.pdf

1、人類的上下頜牙齒全部缺損后，稱為無牙頜，需要全口義齒修復(fù)。傳統(tǒng)全口義齒制作是由手工定性操作完成的，工作效率低，返修率高。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和機(jī)器人輔助操作來實(shí)現(xiàn)定量排牙可以減小排牙的隨機(jī)性，確保義齒質(zhì)量，提高工作效率。排牙機(jī)器人研制是將機(jī)器人應(yīng)用于口腔修復(fù)醫(yī)學(xué)的一次大膽嘗試。 本文介紹了口腔修復(fù)學(xué)中關(guān)于全口義齒制作的相關(guān)知識，列舉出了牙弓頜弓曲線的冪函數(shù)模型和Beta方程模型的數(shù)學(xué)描述，選取相對簡單的冪函數(shù)模型作為排牙計(jì)算中理論

2、根據(jù)。在分析一些醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)資料的基礎(chǔ)上，將實(shí)現(xiàn)牙齒位姿的機(jī)構(gòu)減少到5個(gè)自由度。基于模塊化的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和移動機(jī)構(gòu)，提出采用五個(gè)點(diǎn)控制彈簧板的變形來擬合牙弓曲線的方法，并以擬合的誤差作為目標(biāo)函數(shù)，運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行擬合點(diǎn)個(gè)數(shù)以及擬合點(diǎn)位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確定了相關(guān)參數(shù)的最佳取值。 為了對排牙機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動學(xué)計(jì)算，首先建立了彈簧板變形后的參數(shù)方程，通過對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析，推導(dǎo)出了各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)逆運(yùn)算表達(dá)式。然后應(yīng)用連續(xù)

3、路徑控制(CP控制)方法對排牙機(jī)器人進(jìn)行路徑控制，采用直線插補(bǔ)算法確定初始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間各個(gè)路徑點(diǎn)的坐標(biāo)，再通過各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)逆運(yùn)算，計(jì)算出步進(jìn)電機(jī)需要走的步數(shù)。對機(jī)器人進(jìn)行路徑控制的研究可以有效而合理的使步進(jìn)電機(jī)協(xié)調(diào)動作，從而更好的控制關(guān)節(jié)運(yùn)動，使系統(tǒng)誤差盡可能小，最后達(dá)到該機(jī)器人系統(tǒng)能夠排列出滿足人們要求的全口義齒的目的。 本課題的研究是機(jī)器人技術(shù)由傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域擴(kuò)展的又一次體現(xiàn)，既符合醫(yī)用機(jī)器人的發(fā)展趨勢、滿足日