【技术实现步骤摘要】
—种具有仿生颞下颌关节的冗余驱动咀嚼机器人
本专利技术属于仿生机器人
,涉及一种具有仿生颞下颌关节的冗余驱动咀嚼机器人。
技术介绍
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应用前景。例如可用于义齿材料磨损实验、义齿疲劳寿命测试和医学教学等。另外,咀嚼机器人在食品科学领域也具有很大的应用价值,可以作为食品咀嚼动力学、食品机械特性等实验的测试平台。人类下颌由咀嚼肌肉驱动,在颞下颌关节的约束下,相对上颌骨在三维空间内做复杂的开闭运动。作为人体最复杂的运动关节之一,颞下颌关节具有多个瞬时运动轴,其髁状突随下颌开口度的不同具有转动和滑动的复合运动形式。而现有的咀嚼机器人没有充分考虑颞下颌关节的结构、功能及其复合运动形式,因此在仿生性方面存在严重缺陷,不能真实再现下颌的运动和生 物力学特征。
技术实现思路
本专利技术针对现有咀嚼机器人存在的问题,采用点接触高副结构设计仿生颞下颌关节,提出了一种具有仿生颞下颌关节的冗余驱动咀嚼机器人。该机器人所采用的PUS支链与点接触高副构成的冗余并联机构,既体现了人 ...
【技术保护点】
一种具有仿生颞下颌关节的冗余驱动咀嚼机器人,其特征在于:该咀嚼机器人包括1:1颅骨模型(I)、上颌静平台(Ⅱ)、仿生颞下颌关节(Ⅲ)、六组驱动装置(Ⅳ)、六条PUS支链(Ⅴ)和下颌动平台(Ⅵ),仿生颞下颌关节(Ⅲ)采用点接触高副结构形式,咀嚼机器人具有四个自由度六个驱动,符合人体下颌系统的冗余特性。
【技术特征摘要】
1.一种具有仿生颞下颌关节的冗余驱动咀嚼机器人,其特征在于: 该咀嚼机器人包括I: I颅骨模型(I )、上颌静平台(II )、仿生颞下颌关节(III)、六组驱动装置(IV)、六条PUS支链(V)和下颌动平台(VI),仿生颞下颌关节(ΠΙ)采用点接触高副结构形式,咀嚼机器人具有四个自由度六个驱动,符合人体下颌系统的冗余特性。2.如权利要求1所述的具有仿生颞下颌关节的咀嚼机器人,其特征在于: I: I颅骨模型(I)是以健康成年人颅骨的CT扫描为依据加工的,包括上颌骨模型(I)和下颌骨模型(2);上颌骨模型(I)固定在上颌静平台(II)上,下颌骨模型固定在下颌动平台(VI)上; 上颌静平台(II)包括下支撑板(3)、上支撑板(4)、等长立柱(5)、上颌骨模型安装座(6);六根等长立柱(5)的两端分别与下支撑板(3)和上支撑板(4)采用销定位、内六角螺钉固定的方式连接,六根等长立柱(5)的安装位置根据咀嚼肌作用线方向与咀嚼肌作用点位置确定;上颌骨模型安装座(6)由竖直板一(61)、竖直板二(62)、水平板(63)、上弯板(64)组成,采用螺钉固定在上支撑板(4)上;下支撑板(3)通过地脚螺栓固定在实验平台上; 仿生颞下颌关节(III)包括关节面安装板(7)、两个仿生关节面(8)、两个仿生髁状突(9);关节面安装板(7)通过螺钉固定在水平板(63)上;仿生关节面(8)的曲面是通过对健康成年人颞下颌关节面的尺寸数据进行拟合得到的,两个仿生关节面(8)安装在关节面安装板(7)的两侧;仿生髁状突(9)上端可沿仿生关节面(8)运动,下端通过螺纹连接固定在下颌动平台((VI)上; 驱动装置(IV)包括电机(10)、联轴器(11)、滚珠丝杠(12)、丝杠螺母(13)、工作台(14),连接板(15),滑块(16)、导轨(17)、角接触球轴承(18)和轴承座(19);电机(10)固定在上支撑板(4)上,通过联轴器(`11)与滚珠丝杠(12)连接;滚珠丝杠(12)的下轴头通过两个角接触球轴承(18)和轴承座(19)固定连接,轴承座(19)通过螺钉固定在等长立柱(5)上;丝杠螺母(13)与工作台(14)通过螺钉固定连接,工作台(14)通过连...
【专利技术属性】
技术研发人员:丛明,王贵飞,温海营,杜婧,徐卫良,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:
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