一种小型仿人类下颌运动装置的制作方法

文档序号:19051750发布日期:2019-11-06 00:23阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种小型仿人类下颌运动装置,其特征是:包括平动机构(1)、升降机构(2)、空间连杆并联机构(3)、下颌仿真模型(4)和驱动控制系统,所述的平动机构(1)用于驱动下颌仿真模型(4)在平面内做任意方向和速度的平面运动;所述的升降机构(2)用于驱动下颌仿真模型(4)在竖直方向做任意速度的直线运动;所述的空间连杆并联机构(3)包括两组翻转驱动装置,两组翻转驱动装置分别固定在下颌仿真模型(4)的两侧,并与下颌仿真模型(4)传动连接,下颌仿真模型(4)固定在万向节(36)上,所述的万向节(36)设置在下颌仿真模型(4)后侧面中央位置,两组翻转驱动装置相互协调,通过空间连杆驱动万向节实现下颌仿真模型(4)绕冠状轴、垂直轴两个方向的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:所述的平动机构(1)包括由上至下依次设置的上板(11)、中板(12)、下板(13),所述的中板(12)的上表面固定安装有第一齿条(17),所述的第一齿条(17)上方与第一齿轮(16)啮合,所述的第一齿轮(16)与第一电机(14)的输出轴固定连接,所述的第一电机(14)固定安装在上板(11)的下表面;

所述的下板(13)的上表面固定安装有第二齿条(112),所述的第二齿条(112)上方与第二齿轮(111)啮合,所述的第二齿轮(111)与第二电机(19)的输出轴固定连接,所述的第二电机(19)固定安装在中板(12)的下表面;

所述的上板(11)和中板(12)之间滑动连接,上板(11)和中板(12)的相对滑动方向与第一齿条(17)的延伸方向相同,所述的中板(12)和下板(13)之间滑动连接,中板(12)和下板(13)的相对滑动方向与第二齿条(112)的延伸方向相同;

所述的第一齿条(17)和第二齿条(112)相互垂直。

3.根据权利要求2所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:第一直线导轨(18)两端通过螺钉固定安装在上板(11)的下表面,第一滑块与第一直线导轨(18)通过直线轴承滑动连接,所述的第一滑块固定安装在中板(12)的上表面;第二直线导轨(113)两端通过螺钉固定安装在中板(12)的下表面,第二滑块与第二直线导轨(113)通过直线轴承滑动连接,所述的第二滑块固定安装在下板(13)的上表面,所述的第一直线导轨(18)和第二直线导轨(113)相互垂直。

4.根据权利要求2所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:所述的升降机构(2)包括第三电机(21),所述的第三电机(21)固定安装在下板(13)下表面,第三电机(21)的输出轴端部固定安装有主动锥齿轮(23),所述的下板(13)下方设置有挡板(28),所述的挡板(28)通过若干根导向柱(26)固定安装在下板(13)下表面,所述的挡板(28)和下板(13)之间设置有垂向运动平台(27),所述的导向柱(26)穿过垂向运动平台(27),螺纹导杆(25)垂直穿过垂向运动平台(27),螺纹导杆(25)与垂向运动平台(27)螺纹连接,螺纹导杆(25)两端分别嵌入下板(13)和挡板(28)内,所述的螺纹导杆(25)相对下板(13)和挡板(28)可自由转动,所述的螺纹导杆(25)上固定安装有传动锥齿轮(24),所述的传动锥齿轮(24)与主动锥齿轮(23)啮合传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:所述的垂向运动平台(27)的下表面安装有万向节(36),所述的万向节(36)为十字万向节,所述的下颌仿真模型(4)的两侧与十字万向节的十字轴通过轴承连接。

6.根据权利要求5所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:所述的下颌仿真模型(4)与十字轴的连接处设置有小阻尼铰链,所述的小阻尼铰链包括弹簧(37)、垫片(38)和调节螺母(39),所述的垫片(38)紧贴下颌仿真模型(4)外侧壁,所述的调节螺母(39)与十字轴端部通过螺纹连接,调节螺母(39)和垫片(38)之间设置有弹簧(37),所述的弹簧(37)处于压缩状态。

7.根据权利要求5所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:所述的两组翻转驱动装置分别设置在垂向运动平台(27)下表面两侧,每组驱动装置包括驱动电机(31)、曲柄(33)、球铰链(34)和连杆(35),所述的曲柄(33)一端与驱动电机(31)的输出轴固定连接,另一端与连杆(35)的一端以球铰链(34)连接,连杆(35)的另一端与下颌仿真模型(4)同样以球铰链(34)连接,两组翻转驱动装置对称设置。

8.根据权利要求7所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:所述的第一电机(14)与第一电机支座(15)固定连接,所述的第一电机支座(15)通过螺钉(114)固定安装在上板(11)的下表面,所述的第二电机(19)与第二电机支座(110)固定连接,所述的第二电机支座(110)通过螺钉(114)固定安装在中板(12)的下表面;

所述的第三电机(21)与第三电机支座(22)固定连接,所述的第三电机支座(22)固定安装在下板(13)的下表面;

两组驱动电机(31)均通过电机固定座(32)固定安装在垂向运动平台(27)的下表面。

9.根据权利要求8所述的一种小型仿人类下颌运动装置,其特征在于:驱动控制系统包括上位机、串口通信模块、主控芯片、高精度运动控制器、电机驱动模块、编码器,上位机通过USB转串口连接主控芯片,主控芯片分别通过运动控制器与第一电机(14)的电机驱动模块、第二电机(19)的电机驱动模块、第三电机(21)的电机驱动模块以及驱动电机(31)的电机驱动模块信号连接,编码器分别安装在电机的输出轴上,所述的编码器与上位机信号连接。

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