一种仿生咀嚼运动规划方法技术

技术编号:41502442 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-30 14:44
本发明专利技术涉及一种仿生咀嚼运动规划方法,首先,分析咀嚼机器人的自由度和人类颞下颌关节的运动机理,建立全局坐标系、平移坐标系和下颌坐标系,推导仿生颞下颌关节的运动学模型。然后,分析PUS支链的结构及空间几何关系,对6PUS并联机构运动学逆解,构建咀嚼机器人位姿参数与下颌空间六个自由度的映射关系。最后,规划咀嚼机器人在咀嚼运动中的位姿变化规律,推导咀嚼运动特征参数与咀嚼机器人四个独立位姿参数的函数关系,采用多项式拟合的方法建立咀嚼运动参数化规划的数学模型。本发明专利技术体现了颞下颌关节和咬合接触对咀嚼运动的约束作用,保证了咀嚼运动轨迹的仿生性和可控性,将对咀嚼运动的模拟从单纯捣碎运动提升到了复杂的后牙牙合运循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种机器人轨迹规划方法,具体为一种基于颞下颌关节运动机理的仿生咀嚼运动规划方法


技术介绍

1、咀嚼机器人可以模拟人类下颌运动行为、再现其生物力学环境,其研究成果在口腔医学和食品科学等领域具有广阔的应用前景。咀嚼运动是人类口颌系统以神经为主导,咀嚼肌肉为动力,由和颞下颌关节共同参与完成的一种复杂的三维空间运动。高仿生的咀嚼运动对于咀嚼机器人具有非常重要的意义。

2、上下颌牙齿接触时,咬合接触点数量较多,且接触形式多样。采用常规并联机构轨迹规划方法规划咀嚼机器人下切点的轨迹,无法兼顾其他牙齿的运动轨迹,而且由于在规划过程中没有模拟颞下颌关节双侧联动及转动和滑动的复合运动模式,规划出来的轨迹与人类咀嚼运动轨迹相差较大,仿生性不足。


技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种高仿生的咀嚼运动规划方法,根据人类咀嚼运动轨迹特征和颞下颌关节运动机理,从仿生原理出发规划咀嚼机器人在咀嚼运动中的位姿变化规律,通过保证咀嚼运动模式的仿生性间接保证其他牙齿轨迹的仿生性,建立咀嚼机器人咀嚼运动参数化规划本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤1)中,采用三次多项式拟合颞骨关节曲面。

3.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤1)中,将颞下颌关节的运动,分为对称运动与非对称运动,分别采用四个不同的独立位姿参数描述。

4.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤2)中,用下颌空间六个自由度参数表达移动副的位移,其表达式为:

5.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤3)中,将咀嚼运动分为捣碎运动和磨...

【技术特征摘要】

1.一种仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤1)中,采用三次多项式拟合颞骨关节曲面。

3.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤1)中,将颞下颌关节的运动,分为对称运动与非对称运动,分别采用四个不同的独立位姿参数描述。

4.根据权利要求1所述的仿生咀嚼运动规划方法,其特征在于所述步骤2)中,用下颌空间六个自由度参数表达移动副的位移,其表达式为:

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王贵飞马晓丽陈健
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:发明
国别省市:

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