CN109198864B - 一种基于力度检测的医疗护理牙刷及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种基于力度检测的医疗护理牙刷及其工作方法，包括刷组机构、检测机构以及控制机构，控制机构包括处理器、驱动装置以及计时装置，计时装置用于检测刷牙时长，刷组机构包括连接杆、刷板、刷毛柱以及旋转装置，连接杆包括旋转单元以及伸缩单元，旋转单元用于调整连接杆的形状，伸缩单元用于延伸连接杆的长度，刷板的内侧设置有若干第一通孔，旋转装置完全设置于第一通孔内，刷毛柱与旋转装置相连，在刷毛柱与第一通孔的相连处设置有防水薄膜，旋转装置用于调整刷毛柱之间的密度，检测机构包括力度传感器以及警报器，力度传感器内置于旋转装置，且与旋转装置建立一一对应的关系，用于检测刷毛柱的受力值，警报器内置于连接杆，用于输出预设警报音。

Description

一种基于力度检测的医疗护理牙刷及其工作方法

技术领域

本发明涉及医疗护理领域，特别涉及一种基于力度检测的医疗护理牙刷及其工作方法。

背景技术

随着生活水平的日益提高，现在人们的饮食情况也较为复杂，由此也容易引发各种口腔疾病，因此，越开越多的人开始关心口腔卫生与健康，但是在大多数人的认知中，仅把刷牙当作一件很普通的事，只要刷过即可，并不会关注刷牙的细节，这样就导致口腔问题层出不穷，久而久之牙齿难免会生成菌斑和色渍，口腔也会产生口气。特别的小孩子的牙齿健康问题比成人更突出，很多孩子平时不能养成良好的口腔卫生习惯，刷牙方式的不正确，又由于年龄小不适合洗牙，他们的牙齿健康问题更是让大人担忧。

此外，每个人牙齿分布均不相同，这就导致在刷牙时需要针对牙齿的形状采取合适的刷牙方法，对于目前规则形状的牙刷难以做到这一点，因此，传统的口腔保健的方式和效果已经达不到现在的口腔卫生标准，更新换代势在必行。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于力度检测的医疗护理牙刷及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种基于力度检测的医疗护理牙刷，包括刷组机构、检测机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置以及计时装置，所述处理器分别与所述驱动装置以及所述计时装置连接，所述计时装置用于检测刷牙时长并将计时时长发送给所述处理器，所述刷组机构包括连接杆、刷板、刷毛柱以及旋转装置，所述连接杆包括旋转单元以及伸缩单元，所述旋转单元设置于所述连接杆的中段，用于调整所述连接杆的形状，所述伸缩单元设置于所述连接杆的前半段上，用于延伸所述连接杆的长度，所述旋转单元以及所述伸缩单元分别与所述驱动装置连接，所述刷板设置于所述连接杆的顶端，所述刷板的内侧设置有若干第一通孔，所述旋转装置完全设置于所述第一通孔内，所述刷毛柱与所述旋转装置相连，在所述刷毛柱与所述第一通孔的相连处设置有防水薄膜，所述旋转装置与所述驱动装置连接，用于调整所述刷毛柱之间的密度，所述检测机构包括力度传感器以及警报器，所述力度传感器内置于所述旋转装置，且与所述旋转装置建立一一对应的关系，用于检测所述刷毛柱的受力值并将所述受力值发送给所述处理器，所述警报器内置于所述连接杆，用于输出预设警报音，所述力度传感器以及所述警报器分别与所述处理器连接。

作为本发明的一种优选方式，所述刷组机构还包括储水腔、输水装置以及输水导管，所述刷板的内侧设置有若干第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔错位排列，所述储水腔设置于所述连接杆的尾部，所述输水装置内置于所述储水腔，且与所述驱动装置连接，所述输水导管与所述储水腔连通且通向所述第二通孔。

作为本发明的一种优选方式，所述刷板包括按摩单元，所述按摩单元设置于所述刷板的外侧，所述按摩单元内置有若干震动马达，所述震动马达与所述驱动装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述连接杆还包括滑动式防水罩，所述滑动式防水罩设置于连接杆的后半段上，所述滑动式防水罩包括罩面、活动支架、直线滑轨以及电动滑块，所述罩面依附于所述活动支架，所述直线滑轨设置于连接杆表面，所述电动滑块内嵌于所述直线滑轨且与所述活动支架相连，所述电动滑块与所述驱动装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述刷组机构还包括音频播放器，所述音频播放器与所述处理器连接，用于输出预存的音频数据。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

a)所述力度传感器检测刷毛柱的受力值并将所述受力值发送给所述处理器；

b)所述处理器判断所述受力值是否大于或等于第一预设受力值；

c)若是，所述处理器向所述计时装置输出计时信号，所述计时装置从零开始计时并将计时时长发送给所述处理器；

d)所述处理器根据接收到的受力值绘制出关于各区域刷毛柱受力值的力度曲线图并对其进行分析；

e)所述处理器提取出各区域内受力值最大的一处刷毛柱，并在该区域内提取出所述刷毛柱周围的其他刷毛柱，以及与所述其他刷毛柱对应的旋转装置；

f)所述处理器根据其他刷毛柱与受力值最大的刷毛柱之间的位置关系编辑各旋转装置的旋转角度；

g)所述处理器向所述驱动装置输出旋转信号，所述驱动装置驱动所述旋转装置旋转所述旋转角度；

h)所述处理器判断所述计时时长是否大于或等于预设时长；

i)若是，所述处理器向所述驱动装置输出停止信号，所述驱动装置驱动所述旋转装置复原，并向所述警报器输出警报信号，所述警报器输出预设警报音。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出按摩信号，所述驱动装置驱动震动马达启动。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出第一滑动信号，所述驱动装置驱动电动滑块向所述连接杆的末端滑动预设距离；

当计时时长大于或等于预设时长时，所述处理器向所述驱动装置输出第二滑动信号，所述驱动装置驱动所述电动滑块向所述连接杆的顶端滑动预设距离。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

当刷牙时口腔内过于干燥时，所述处理器向所述驱动装置输出输水信号，所述驱动装置驱动所述输水装置启动。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理器向所述音频播放器输出播放信号，所述音频播放器随机播放预存的音频数据。

本发明实现以下有益效果：

本发明提供的一种基于力度检测的医疗护理牙刷能够根据用户口腔内牙齿的分布情况以及牙齿的形状采取合适的刷牙方式，具体实现手段为调整牙刷刷毛组的分布情况；本发明件刷板上所有刷毛柱按区域进行划分，刷毛柱与其下的旋转装置以及力度传感器分别建立一一对应的关系，用户在使用本发明提供的牙刷刷牙时，力度传感器检测其上的刷毛柱的受力值并将所述受力值发送给所述处理器，处理器以上述划分的区域为单位，提取出该区域内受力值最大的一处刷毛柱，将该处刷毛柱定义为第一刷毛柱，将该区域内其他刷毛柱定义为第二刷毛柱，控制与第二刷毛柱对应的旋转装置向第一刷毛柱方向旋转，使得受力值最大处的刷毛柱密度最大，以此使得刷毛柱能够更好地贴合牙齿表面；滑动式防水罩能够在用户刷牙时防止泡沫掉落或顺着连接杆滑至手部；输水导管直接通向刷板上的第二通孔，当用户口腔过于干燥时，可输送少量净水，并可在刷牙完毕后清理口腔泡沫。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的刷板结构示意图；

图2为本发明提供的一种基于力度检测的医疗护理牙刷结构示意图；

图3为本发明提供的储水腔结构示意图；

图4为本发明提供的滑动式防水罩结构示意图；

图5为本发明提供的滑动式防水罩工作示意图；

图6为本发明提供的控制机构结构框图；

图7为本发明提供的一种基于力度检测的医疗护理牙刷工作方法流程图；

图8为本发明提供的滑动式防水罩工作方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1、2、3、4、5、6所示，一种基于力度检测的医疗护理牙刷，包括刷组机构、检测机构以及控制机构，控制机构包括处理器1、驱动装置2以及计时装置3，处理器1分别与驱动装置2以及计时装置3连接，计时装置3用于检测刷牙时长并将计时时长发送给处理器1，刷组机构包括连接杆4、刷板5、刷毛柱6以及旋转装置7，连接杆4包括旋转单元8以及伸缩单元9，旋转单元8设置于连接杆4的中段，用于调整连接杆4的形状，伸缩单元9设置于连接杆4的前半段上，用于延伸连接杆4的长度，旋转单元8以及伸缩单元9分别与驱动装置2连接，刷板5设置于连接杆4的顶端，刷板5的内侧设置有若干第一通孔10，旋转装置7完全设置于第一通孔10内，刷毛柱6与旋转装置7相连，在刷毛柱6与第一通孔10的相连处设置有防水薄膜11，旋转装置7与驱动装置2连接，用于调整刷毛柱6之间的密度，检测机构包括力度传感器12以及警报器13，力度传感器12内置于旋转装置7，且与旋转装置7建立一一对应的关系，用于检测刷毛柱6的受力值并将受力值发送给处理器1，警报器13内置于连接杆4，用于输出预设警报音，力度传感器12以及警报器13分别与处理器1连接。

刷组机构还包括储水腔14、输水装置15以及输水导管16，刷板5的内侧设置有若干第二通孔17，第二通孔17与第一通孔10错位排列，储水腔14设置于连接杆4的尾部，输水装置15内置于储水腔14，且与驱动装置2连接，输水导管16与储水腔14连通且通向第二通孔17。

刷板5包括按摩单元18，按摩单元18设置于刷板5的外侧，按摩单元18内置有若干震动马达，震动马达与驱动装置2连接。

连接杆4还包括滑动式防水罩，滑动式防水罩设置于连接杆4的后半段上，滑动式防水罩包括罩面19、活动支架20、直线滑轨21以及电动滑块22，罩面19依附于活动支架20，直线滑轨21设置于连接杆4表面，电动滑块22内嵌于直线滑轨21且与活动支架20相连，电动滑块22与驱动装置2连接。

刷组机构还包括音频播放器23，音频播放器23与处理器1连接，用于输出预存的音频数据。

具体地，本发明提供的一种基于力度检测的医疗护理牙刷包括刷组机构、检测机构以及控制机构，控制机构包括处理器1、驱动装置2以及计时装置3，刷组机构包括连接杆4、刷板5、刷毛柱6、旋转装置7、储水腔14、输水装置15、输水导管16以及音频播放器23，连接杆4包括旋转单元8、伸缩单元9以及滑动式防水罩，滑动式防水罩包括罩面19、活动支架20、直线滑轨21以及电动滑块22，刷板5包括按摩单元18，按摩单元18包括若干震动马达，检测机构包括力度传感器12以及警报器13。

其中，本体设置为具有防水功能的牙刷，控制机构设置于牙刷的内部，刷组机构主要分为前后两部分：刷板5以及连接杆4，其中，控制机构设置于连接杆4内部，刷板5与连接杆4通过旋转连接器连接，便于拆卸与安装，刷板5内设置有一储物空间，在刷板5的一侧设置有若干通孔，通孔内部设置有若干旋转装置7，旋转装置7与通孔具有一一对应的关系，刷毛柱6连接通孔的内外处，刷毛柱6位于通孔内部的刷毛与旋转装置7连接，刷毛柱6位于通孔外部的刷毛作用于用户牙齿，在初始状态下，各刷毛柱6之间保持平行，启动旋转装置7后，可将平行状态的刷毛柱6转化为倾斜状态，从未调整刷毛柱6之间的疏密程度，连接杆4具有形变功能，该形变功能由旋转单元8以及伸缩单元9实现，在拇指的握柄处分别设置旋转按钮以及伸缩按钮，上述旋转按钮以及伸缩按钮分别与处理器1连接，当用户按压旋转按钮或伸缩按钮时，旋转按钮或伸缩按钮向处理器1发送相应的旋转或伸缩指令，处理器1再通过驱动装置2控制旋转单元8或伸缩按钮完成响应的工作指令，其中，旋转按钮以及伸缩按钮包括手势控制系统，上述手势控制系统可控制旋转的方向以及伸缩方向，伸缩单元9设置于连接杆4的前半段，可伸长刷板5与握把之间的距离，即扩大手部与嘴部之间的距离，旋转单元8设置于连接杆4的中段，可调整刷板5以及伸缩单元9的转向，即将竖直状的连接杆4转化为弯折状，在刷牙的过程中，各个位置处的牙齿均需要进行清理，在对不同位置的牙齿进行清理时，需要变换手上的动作，而关节和手腕的动作容易受到韧带的限制，使得部分牙齿不易被刷到，而通过上述旋转单元8以及伸缩单元9可将连接杆4以及刷板5调整至最适手的形状。

在连接杆4的中段还内置有微型储水腔14，储水腔14的前端设置有输水装置15，输水装置15与输水导管16连通，输水导管16的另一端通向刷板5的第二通孔17并隐藏与第二通孔17内部，在连接杆4上与储水腔14对应处设置有一注水口，用于向储水腔14内输水。

刷板5的一侧设置有刷毛柱6用于清理牙齿，刷板5的另一侧设置有按摩单元18用于清理舌苔以及牙龈。

在连接杆4的后半段上设置有滑动式防水罩，且该滑动式防水罩位于旋转按钮以及伸缩按钮的上方位置，活动支架20的一端固定于连接杆4上，活动支架20的另一端固定于电动滑块22上，活动支架20随着电动滑块22的移动而进行伸展或收缩，当其处于伸展状态时，从刷板5处流入的液体将被罩面19隔离。

实施例二

如图7所示，一种基于力度检测的医疗护理牙刷的工作方法，包括以下工作步骤：

a)力度传感器12检测刷毛柱6的受力值并将受力值发送给处理器1；

b)处理器1判断受力值是否大于或等于第一预设受力值；

c)若是，处理器1向计时装置3输出计时信号，计时装置3从零开始计时并将计时时长发送给处理器1；

d)处理器1根据接收到的受力值绘制出关于各区域刷毛柱6受力值的力度曲线图并对其进行分析；

e)处理器1提取出各区域内受力值最大的一处刷毛柱6，并在该区域内提取出刷毛柱6周围的其他刷毛柱6，以及与其他刷毛柱6对应的旋转装置7；

f)处理器1根据其他刷毛柱6与受力值最大的刷毛柱6之间的位置关系编辑各旋转装置7的旋转角度；

g)处理器1向驱动装置2输出旋转信号，驱动装置2驱动旋转装置7旋转该旋转角度；

h)处理器1判断计时时长是否大于或等于预设时长；

i)若是，处理器1向驱动装置2输出停止信号，驱动装置2驱动旋转装置7复原，并向警报器13输出警报信号，警报器13输出预设警报音。

处理器1向驱动装置2输出按摩信号，驱动装置2驱动震动马达启动。

当刷牙时口腔内过于干燥时，处理器1向驱动装置2输出输水信号，驱动装置2驱动输水装置15启动。

处理器1向音频播放器23输出播放信号，音频播放器23随机播放预存的音频数据。

具体地，用户在使用本发明进行刷牙时，当刷毛柱6与牙齿接触时，刷毛柱6与牙齿之间的作用力将传递给刷毛柱6末端的旋转装置7，旋转装置7再将上述作用力传递给其末端的力度传感器12，力度传感器12检测受力值并将受力值发送给处理器1，由于牙齿生长位置的差异以及牙齿表面的凹痕使得各刷毛柱6的受力值不尽相同，例如，当用户使用均匀力度刷牙时，刷毛柱6与牙齿凸起表面接触时的受力值大于刷毛柱6与牙齿凹下表面接触时的受力值，根据上述特性，本发明利用力度传感器12间接测得刷毛柱6的受力值并根据受力值的变化调整刷毛柱6的密度，使其能够得到充分利用。将刷板5上所有刷毛柱6根据其位置所在划分为若干区域，且每个区域内的刷毛柱6均与该区域建立对应关系，间接地，旋转装置7以及力度传感器12也与该区域建立对应关系，以区域为单位进行调整，以任意区域为例，处理器1提取出该区域内所有力度传感器12发送的受力值，处理器1内设置有第一预设受力值，处理器1先判断各受力值中是否大于或等于第一预设受力值，其中只需有一个受力值大于或等于第一预设受力值，此时，即可判定刷牙开始，处理器1在向计时装置3输出计时信号，计时装置3从零开始计时并将计时时长发送给处理器1，在刷牙之前，用户可在处理器1中自定义设置刷牙时间，该刷牙时间即为预设时长，处理器1根据该区域内所有受力值绘制力度曲线图并对其进行分析，首先，将受力值按照大小顺序进行排列，其次，提取出其中数值最大的一个受力值以及与该受力值对应的刷毛柱6，将该刷毛柱6定义为第一刷毛柱6，提取出第一刷毛柱6的位置，各刷毛柱6的位置信息预存在处理器1中，然后，在该区域内提取出除第一刷毛柱6以外的其他所有刷毛柱6以及其他旋转装置7，将同一区域内的其他刷毛柱6定义为第二刷毛柱6，根据第一刷毛柱6以及第二刷毛柱6的位置关系分别编辑各旋转装置7的旋转角度，使得第二刷毛柱6偏向第一刷毛柱6，即使得同一区域的刷毛柱6向受力值最大处偏移，处理器1控制各旋转装置7启动。

当处理器1接收到的计时时长大于或等于用户设定的预设时长时，则表明用户刷牙的时间已到达标准，处理器1控制旋转装置7复原，且提醒用户停止刷牙。

实施例三

如图8所示，处理器1向驱动装置2输出第一滑动信号，驱动装置2驱动电动滑块22向连接杆4的末端滑动预设距离；

当计时时长大于或等于预设时长时，处理器1向驱动装置2输出第二滑动信号，驱动装置2驱动电动滑块22向连接杆4的顶端滑动预设距离。

具体地，当处理器1判断刷牙动作开始时，处理器1向驱动装置2输出第一滑动信号，驱动装置2驱动电动滑块22向靠近用户手部的一端移动，电动滑块22带动活动支架20向外围扩张，活动支架20将罩面19撑起，罩面19将刷板5与用户手部隔离，能够防止刷牙时产生的液体流至用户手部；当处理器1接收到的计时时长大于或等于用户设定的预设时长时，处理器1向驱动装置2输出第二滑动信号，驱动装置2驱动电动滑块22向远离用户手部的一端移动，电动滑块22带动活动支架20收缩，活动支架20收拢罩面19，结束工作。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于力度检测的医疗护理牙刷，包括刷组机构、检测机构以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理器、驱动装置以及计时装置，所述处理器分别与所述驱动装置以及所述计时装置连接，所述计时装置用于检测刷牙时长并将计时时长发送给所述处理器，所述刷组机构包括连接杆、刷板、刷毛柱以及旋转装置，所述连接杆包括旋转单元以及伸缩单元，所述旋转单元设置于所述连接杆的中段，用于调整所述连接杆的形状，所述伸缩单元设置于所述连接杆的前半段上，用于延伸所述连接杆的长度，所述旋转单元以及所述伸缩单元分别与所述驱动装置连接，所述连接杆还包括滑动式防水罩，所述滑动式防水罩设置于连接杆的后半段上，所述滑动式防水罩包括罩面、活动支架、直线滑轨以及电动滑块，所述罩面依附于所述活动支架，所述直线滑轨设置于连接杆表面，所述电动滑块内嵌于所述直线滑轨且与所述活动支架相连，所述电动滑块与所述驱动装置连接，所述刷板设置于所述连接杆的顶端，所述刷板的内侧设置有若干第一通孔，所述旋转装置完全设置于所述第一通孔内，所述刷毛柱与所述旋转装置相连，在所述刷毛柱与所述第一通孔的相连处设置有防水薄膜，所述旋转装置与所述驱动装置连接，用于调整所述刷毛柱之间的密度，所述检测机构包括力度传感器以及警报器，所述力度传感器内置于所述旋转装置，且与所述旋转装置建立一一对应的关系，用于检测所述刷毛柱的受力值并将所述受力值发送给所述处理器，所述警报器内置于所述连接杆，用于输出预设警报音，所述力度传感器以及所述警报器分别与所述处理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷，其特征在于：所述刷组机构还包括储水腔、输水装置以及输水导管，所述刷板的内侧设置有若干第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔错位排列，所述储水腔设置于所述连接杆的尾部，所述输水装置内置于所述储水腔，且与所述驱动装置连接，所述输水导管与所述储水腔连通且通向所述第二通孔。

3.根据权利要求2所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷，其特征在于：所述刷板包括按摩单元，所述按摩单元设置于所述刷板的外侧，所述按摩单元内置有若干震动马达，所述震动马达与所述驱动装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷，其特征在于：所述刷组机构还包括音频播放器，所述音频播放器与所述处理器连接，用于输出预存的音频数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷的工作方法，其特征在于：包括以下工作步骤：

a)所述力度传感器检测刷毛柱的受力值并将所述受力值发送给所述处理器；

b)所述处理器判断所述受力值是否大于或等于第一预设受力值；

c)若是，所述处理器向所述计时装置输出计时信号，所述计时装置从零开始计时并将计时时长发送给所述处理器；

d)所述处理器根据接收到的受力值绘制出关于各区域刷毛柱受力值的力度曲线图并对其进行分析；

e)所述处理器提取出各区域内受力值最大的一处刷毛柱，并在该区域内提取出所述刷毛柱周围的其他刷毛柱，以及与所述其他刷毛柱对应的旋转装置；

f)所述处理器编辑各旋转装置带动其他刷毛柱向受力值最大刷毛柱偏移的旋转角度；

g)所述处理器向所述驱动装置输出旋转信号，所述驱动装置驱动所述旋转装置旋转所述旋转角度；

h)所述处理器判断所述计时时长是否大于或等于预设时长；

i)若是，所述处理器向所述驱动装置输出停止信号，所述驱动装置驱动所述旋转装置复原，并向所述警报器输出警报信号，所述警报器输出预设警报音。

6.根据权利要求5所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出按摩信号，所述驱动装置驱动震动马达启动。

7.根据权利要求5所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出第一滑动信号，所述驱动装置驱动电动滑块向所述连接杆的末端滑动预设距离；

当计时时长大于或等于预设时长时，所述处理器向所述驱动装置输出第二滑动信号，所述驱动装置驱动所述电动滑块向所述连接杆的顶端滑动预设距离。

8.根据权利要求5所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷的工作方法，其特征在于：还包括：

当刷牙时口腔内过于干燥时，所述处理器向所述驱动装置输出输水信号，所述驱动装置驱动所述输水装置启动。

9.根据权利要求5所述的一种基于力度检测的医疗护理牙刷的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理器向所述音频播放器输出播放信号，所述音频播放器随机播放预存的音频数据。

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