CN110021218B - 一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机，包括安装底座，所述安装底座上表面从左往右依次安装有显控单元、水箱、多根支撑杆和机械臂组件，所述显控单元与安装底座之间成90度，水箱的侧壁安装有冲洗泵，多根支撑杆上铰接有下颌，所述下颌的一端铰接有上颌，所述机械臂组件的输出端安装有牙刷，所述牙刷与上颌和下颌形成的口腔对应；所述机械臂组件上还安装有挤牙膏组件。通过自动化程序控制口腔体位调整、口腔开合角度调整、机械臂组件自动刷牙、漱口模拟等一系列动作，可以满足各类人群对不同体位要求的刷牙知识的培训需求。
Description
技术领域
本发明涉及口腔保健设备技术领域，尤其是一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机。
背景技术
口腔卫生与全身系统健康密切相关，不良口腔卫生会导致龋齿、牙周炎、粘膜病等疾病，严重损害身体健康，甚至会使患者罹患心血管疾病、糖尿病的风险增大。保持口腔的清洁卫生可以有效预防外界细菌的入侵，防止口腔内部的细菌滋生，而正确的刷牙方法是保持口腔卫生的有效手段。
因此在各大口腔医院或者口腔保健机构的口腔科医生经常需要对患者进行正确刷牙方法的知识培训，以期患者掌握正确的刷牙方法，促进口腔健康。
目前，口腔卫生指导常通过手持口腔清洁工具(包括牙刷、牙线、牙间隙刷等)在口腔模型上进行正确使用方法的培训。然而，在实际工作过程中，口腔科医生大都工作量较大，在每个患者治疗完毕后，在口腔模型上对患者进行刷牙方法的一对一指导通常耗费大量的时间，常导致口腔医生指导不详尽，甚至放弃指导。另外，若花费相当长的时间对患者进行详细的正确的刷牙指导，必将压缩对患者的诊疗时间，同时降低了门诊的接诊量，另外长此以往的重复性的刷牙方法指导，易造成医生不耐烦的心理情绪，从而影响到医患关系。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机，从而可以方便的实现口腔医生对患者掌握正确刷牙方法的宣教，全自动完成，其使用灵活，医疗设备到了很大的改善。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机，包括安装底座，所述安装底座上表面从左往右依次安装有显控单元、水箱、多根支撑杆和机械臂组件，所述显控单元与安装底座之间成90度，水箱的侧壁安装有冲洗泵，多根支撑杆上铰接有下颌，所述下颌的一端铰接有上颌，所述机械臂组件的输出端安装有牙刷，所述牙刷与上颌和下颌形成的口腔对应；所述机械臂组件上还安装有挤牙膏组件。
其进一步技术方案在于：
所述机械臂组件的结构为：包括底电机，所述底电机固定在安装底座上，所述底电机的输出轴固定连接肩电机，肩电机的输出轴固定连接大臂，大臂的顶端固定连接肘电机，所述肘电机的输出轴固定连接小臂，小臂的头部固定连接腕电机，腕电机的输出轴固定连接机械夹，机械夹头部安装有牙刷，所述机械夹上还焊接有触发轴。
所述上颌的结构为：包括第一上销轴座，所述第一上销轴座的一端部安装有半齿轮，所述第一上销轴座上固定有上颌座，所述上颌座的底部安装有上牙龈，所述上牙龈为软质橡胶材质，其胶接在上颌座底部，上牙齿周向均匀嵌在上颌座中，上颌座的中间位置安装有喷嘴，喷嘴的一端设计有多个喷水孔，喷嘴的另一端穿过上颌座后与进水软管连接，所述进水软管与水箱接通。
所述下颌的结构为：包括第一下销轴座，所述第一下销轴座上固定连接有下颌座，下颌座上外端固定有齿轮电机，所述齿轮电机输出轴上安装有小齿轮，所述下颌座上胶接有下牙龈，下牙龈为软质橡胶材质，下牙齿周向均匀嵌在下颌座中，下颌座的中间位置设置有回水口，回水口穿透下颌座后与回水软管连接，所述回水软管与水箱接通；下颌座的背面固定安装有两个支撑杆上座和推杆上座，所述推杆上座上安装电动推杆，所述电动推杆的底部通过销轴安装在固定座上，所述固定座焊接在安装底座上。
所述水箱分为两部分，形成有两个腔，分别是回水腔和进水腔。
显控单元包括有显示器、按钮组件和显控柜。
挤牙膏组件固定连接在机械臂组件的内侧，具体结构为：包括牙膏底座，所述牙膏底座成楔形结构，所述牙膏底座上表面一端安装有第二下销轴座，所述第二下销轴座的一旁的牙膏底座上表面开有凹槽，所述凹槽中放入长嘴牙膏，牙膏底座上表面中间位置焊接有螺纹柱，所述螺纹柱外部套至有弹簧，还包括压板，所述压板的一端设置有第二上销轴座，所述第二上销轴座与第二下销轴座配合铰接，所述压板中部开有滑槽，压板内侧设置有凸出弧块，压板与牙膏底座合上状态，螺纹柱穿过滑槽后，其顶端螺纹部分拧有锁紧螺母，凸出弧块紧贴着长嘴牙膏的膏体表面。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过自动化程序控制口腔体位调整、口腔开合角度调整、机械臂组件自动刷牙、漱口模拟等一系列动作，较好的解决了目前口腔科医生对患者进行刷牙知识培训中遇到的影响诊疗时间、不耐烦的心理情绪、指导不详尽等各类缺陷，同时该自动宣教机自动化程度高、适用范围广，可以满足各类人群对不同体位要求的刷牙知识的培训需求。
本发明机械臂组件的设计，可以方便的实现牙刷自动进去口腔中进行刷牙的演示动作，通过多个电机组合而成，灵敏性好。
本发明挤牙膏组件的设计，与机械臂组件配合，方便的实现了牙刷头部自动挤牙膏的功能，让自动化程序进一步提升，给宣教带来了方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图。
图3为图2的俯视图。
图4为本发明机械臂组件的结构示意图。
图5为本发明上颌的结构示意图。
图6为本发明下颌的结构示意图。
图7为本发明下颌的另一视角的结构示意图。
图8为本发明安装底座的结构示意图。
图9为本发明挤牙膏组件的结构示意图。
图10为本发明牙膏底座的结构示意图。
图11为本发明压板的结构示意图。
图12为本发明机械手挤牙膏前的状态图。
图13为本发明机械手挤牙膏时的状态图。
其中：1、机械臂组件；2、牙刷；3、上颌；4、下颌；5、电动推杆；6、支撑杆；7、冲洗泵；8、水箱；9、安装底座；10、显控单元；11、挤牙膏组件；
101、底电机；102、肩电机；103、大臂；104、肘电机；105、小臂；106、腕电机；107、触发轴；108、机械夹；
301、上颌座；302、上牙龈；303、上牙齿；304、喷嘴；305、第一上销轴座；306、半齿轮；307、进水软管；
401、下颌座；402、下牙龈；403、下牙齿；404、回水口；405、第一下销轴座；406、齿轮电机；407、小齿轮；408、回水软管；409、推杆上座；410、支撑杆上座；
801、回水腔；802、进水腔；
901、推杆下座；
1001、显示器；1002、按钮组件；
1101、压板；1102、牙膏底座；1103、长嘴牙膏；1104、锁紧螺母；1105、螺纹柱；1106、弹簧；1107、第二下销轴座；1108、滑槽；1109、凸出弧块；1110、第二上销轴座。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本实施例的用于指导刷牙方法的全自动宣教机，包括安装底座9，安装底座9上表面从左往右依次安装有显控单元10、水箱8、多根支撑杆6和机械臂组件1，显控单元10与安装底座9之间成90度，水箱8的侧壁安装有冲洗泵7，多根支撑杆6上铰接有下颌4，下颌4的一端铰接有上颌3，机械臂组件1的输出端安装有牙刷2，牙刷2与上颌3和下颌4形成的口腔对应；机械臂组件1上还安装有挤牙膏组件11。
如图4所示，机械臂组件1的结构为：包括底电机101，底电机101固定在安装底座9上，底电机101的输出轴固定连接肩电机102，肩电机102的输出轴固定连接大臂103，大臂103的顶端固定连接肘电机104，肘电机104的输出轴固定连接小臂105，小臂105的头部固定连接腕电机106，腕电机106的输出轴固定连接机械夹108，机械夹108头部安装有牙刷2，机械夹108上还焊接有触发轴107。
如图5所示，上颌3的结构为：包括第一上销轴座305，第一上销轴座305的一端部安装有半齿轮306，第一上销轴座305上固定有上颌座301，上颌座301的底部安装有上牙龈302，上牙龈302为软质橡胶材质，其胶接在上颌座301底部，上牙齿303周向均匀嵌在上颌座301中，上颌座301的中间位置安装有喷嘴304，喷嘴304的一端设计有多个喷水孔，喷嘴304的另一端穿过上颌座301后与进水软管307连接，进水软管307与水箱8接通。
如图6和图7所示，下颌4的结构为：包括第一下销轴座405，第一下销轴座405上固定连接有下颌座401，下颌座401上外端固定有齿轮电机406，齿轮电机406输出轴上安装有小齿轮407，下颌座401上胶接有下牙龈402，下牙龈402为软质橡胶材质，下牙齿403周向均匀嵌在下颌座401中，下颌座401的中间位置设置有回水口404，回水口404穿透下颌座401后与回水软管408连接，回水软管408与水箱8接通；下颌座401的背面固定安装有两个支撑杆上座410和推杆上座409，推杆上座409上安装电动推杆5，电动推杆5的底部通过销轴安装在固定座上，固定座焊接在安装底座9上。
如图8所示，水箱8分为两部分，形成有两个腔，分别是回水腔801和进水腔802。
显控单元10包括有显示器1001、按钮组件1002和显控柜(图中未画出)。
如图9、图10和图11所示，挤牙膏组件11固定连接在机械臂组件1的内侧，具体结构为：包括牙膏底座1102，牙膏底座1102成楔形结构，牙膏底座1102上表面一端安装有第二下销轴座1107，第二下销轴座1107的一旁的牙膏底座1102上表面开有凹槽，凹槽中放入长嘴牙膏1103，牙膏底座1102上表面中间位置焊接有螺纹柱1105，螺纹柱1105外部套至有弹簧1106，还包括压板1101，压板1101的一端设置有第二上销轴座1110，第二上销轴座1110与第二下销轴座1107配合铰接，压板1101中部开有滑槽1108，压板1101内侧设置有凸出弧块1109，压板1101与牙膏底座1102合上状态，螺纹柱1105穿过滑槽1108后，其顶端螺纹部门拧有锁紧螺母1104，凸出弧块1109紧贴着长嘴牙膏1103的膏体表面。
本发明的具体结构为：
底电机101的输出轴固定连接肩电机102，肩电机102的输出轴固定连接大臂103的底端，大臂103的顶端固定连接肘电机104、肘电机104的输出轴固定连接小臂105的上端，小臂105的下端固定连接腕电机106，腕电机106的输出轴固定连接机械夹108，机械夹108的顶部焊接有触发轴107。
其中半齿轮306固定连接在第一上销轴座305的端部，上牙龈302为软质橡胶材质，其胶接在上颌座301上，上牙齿303周向均匀嵌在上颌座301中，喷嘴304位于上颌座301的中间位置，喷嘴304的一端设计有多个喷水孔，喷嘴304的另一端穿过上颌座301后与进水软管307连接。
其中第一下销轴座405固定连接在下颌座401上，齿轮电机406固定连接在下颌座401上，齿轮电机406的输出轴端设计有小齿轮407，下牙龈402为软质橡胶材质，其胶接在下颌座401上，下牙齿403周向均匀嵌在下颌座401中，回水口404位于下颌座401的中间位置，回水口404穿透下颌座401后与回水软管408连接。两只支撑杆上座410及推杆上座409固定连接在下颌座401的背面。
其中水箱8分为左右两部分，分别是回水腔801和进水腔802。
其中安装底座9上固定连接有推杆下座901。
其中显控单元10主要由显示器1001、按钮组件1002、显控柜1003组成。
其中机械臂组件1的底电机101固定安装在安装底座9的面板上，牙刷2位于机械夹108中，并伸入上颌3与下颌4形成的口腔中。
下颌4通过左右对称的两根支撑杆6及电动推杆5连接至安装底座9上，其中支撑杆6的顶部与支撑杆上座410通过销轴连接在一起，支撑杆6的底部固定连接在安装底座9上，电动推杆5的顶部与推杆上座409通过销轴连接在一起，电动推杆5的底部与安装底座9上的推杆下座901通过销轴连接在一起。
上颌3的第一上销轴座305插入配合在下颌4的第一下销轴座405间，并通过销轴连接在一起，上颌3的半齿轮306与下颌4的小齿轮407啮合。
水箱8与显控单元10均固定连接在安装底座9上，冲洗泵7固定连接在水箱8的侧壁上，冲洗泵7的入口法兰通过软管连接至水箱8的进水腔802中，冲洗泵7的出口法兰通过上颌3上的进水软管307连接至喷嘴304上。下颌4的回水口404通过回水软管408连接至回水腔801中。
其中挤牙膏组件11固定连接在机械臂组件1的大臂103内侧，其中长嘴牙膏1103放在牙膏底座1102顶面的凹槽中，螺纹柱1105焊接在牙膏底座1102顶面上，其上套有弹簧1106，第二上销轴座1110插在第二下销轴座1107中，并通过销轴连接在一起，螺纹柱1105穿过滑槽1108后，其顶端螺纹部门拧有锁紧螺母1104，凸出弧块1109紧贴着长嘴牙膏1103的膏体表面。
实际使用过程中：
当口腔科医生需要对患者进行刷牙方法的知识培训时，嘱咐患者坐在自动宣教机前，口腔科医生首先给自动宣教机通电，之后按下显控单元10上的按钮组件1002中的“启动”按钮，以启动自动宣教机运行，之后按下显控单元10上的按钮组件1002中的“体位一”按钮，此时显控单元10的显示器1001上显示真人模特在“体位一”状态的视频，以便于患者清楚了解“体位一”的真实状态，同时电动推杆5得电，并推动下颌4和上颌3一起绕着下颌4底部的两只支撑杆上座410的轴线旋转，直至下颌4和上颌3到达“体位一”设定的状态，之后齿轮电机406得电，并驱动小齿轮407旋转，并通过齿轮啮合传动带动半齿轮306旋转，从而带动上颌3绕着第一上销轴座305和第一下销轴座405的轴线旋转，直至上颌3张开至“体位一”设定的开度。
如图12和图13，之后控制程序驱动机械臂组件1开始启动自动挤牙膏的步骤：首先腕电机106得电，并驱动触发轴107、机械夹108、和牙刷2绕着腕电机106的输出轴旋转，直至将触发轴107的轴线旋转至与肘电机104的轴线平行，之后肘电机104得电，并驱动小臂105绕着肘电机104的轴线向下旋转，从而带动腕电机106、触发轴107、机械夹108、和牙刷2一起跟着旋转，直至触发轴107触及到挤牙膏组件11的压板1101，并继续压缩弹簧1106缩短，此时牙刷2的刷头正好对准长嘴牙膏1103的长嘴端，随着弹簧1106进一步缩短，凸出弧块1109压紧长嘴牙膏1103的膏体表面，并将长嘴牙膏1103中的牙膏通过长嘴端挤出至牙刷2的刷头上，至此，自动挤牙膏过程完成。之后显控柜1003中的控制程序驱动机械臂组件1按照预设的程序驱动大臂103、小臂105、机械夹108动作将挤有牙膏的牙刷2送入至上颌3和下颌4形成的口腔中，并按照“体位一”设定的刷牙程序，进行上牙齿303和下牙齿403的清洁。牙齿清洁完毕后，机械臂组件1按照预定的程序将牙刷2从口腔中撤出。
之后显控柜中的控制程序驱动齿轮电机406反向旋转，并带动小齿轮407反向旋转，并通过齿轮啮合带动半齿轮306反向旋转，从而带动上颌3绕着第一上销轴座305和第一下销轴座405的轴线反向旋转，直至上颌3的上牙龈302与下颌4的下牙龈402贴合在一起，从而完成了口腔的闭合，此时显控柜1003的控制程序开始驱动冲洗泵7工作，冲洗泵7将进水腔802中的纯净水抽出后通过进水软管307送至喷嘴304，喷嘴304通过其端口的小孔将纯净水均匀喷洒在闭合的口腔中，以清洁牙齿，以模拟患者漱口的过程，清洁完毕后的污水通过下颌4上的回水口404经回水软管408后流至回水腔801中。
至此“体位一”的刷牙方法的自动宣教知识培训结束，口腔科医生可以根据不同患者类型按下显控单元10上的按钮组件1002中的“体位二”、“体位三”、“体位四”按钮，进行其余体位口腔状态下的刷牙方法的知识培训，培训完毕后，按下按钮组件1002中的“关闭”按钮，系统停机，培训结束。
操作简便，自动化程度高，填补了口腔医疗辅助设备的空白。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (2)
1.一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机，其特征在于：包括安装底座（9），所述安装底座（9）上表面从左往右依次安装有显控单元（10）、水箱（8）、多根支撑杆（6）和机械臂组件（1），所述显控单元（10）与安装底座（9）之间成90度，水箱（8）的侧壁安装有冲洗泵（7），多根支撑杆（6）上铰接有下颌（4），所述下颌（4）的一端铰接有上颌（3），所述机械臂组件（1）的输出端安装有牙刷（2），所述牙刷（2）与上颌（3）和下颌（4）形成的口腔对应；所述机械臂组件（1）上还安装有挤牙膏组件（11）；所述机械臂组件（1）的结构为：包括底电机（101），所述底电机（101）固定在安装底座（9）上，所述底电机（101）的输出轴固定连接肩电机（102），肩电机（102）的输出轴固定连接大臂（103），大臂（103）的顶端固定连接肘电机（104），所述肘电机（104）的输出轴固定连接小臂（105），小臂（105）的头部固定连接腕电机（106），腕电机（106）的输出轴固定连接机械夹（108），机械夹（108）头部安装有牙刷（2），所述机械夹（108）上还焊接有触发轴（107）；所述上颌（3）的结构为：包括第一上销轴座（305），所述第一上销轴座（305）的一端部安装有半齿轮（306），所述第一上销轴座（305）上固定有上颌座（301），所述上颌座（301）的底部安装有上牙龈（302），所述上牙龈（302）为软质橡胶材质，其胶接在上颌座（301）底部，上牙齿（303）周向均匀嵌在上颌座（301）中，上颌座（301）的中间位置安装有喷嘴（304），喷嘴（304）的一端设计有多个喷水孔，喷嘴（304）的另一端穿过上颌座（301）后与进水软管（307）连接，所述进水软管（307）与水箱（8）接通；所述下颌（4）的结构为：包括第一下销轴座（405），所述第一下销轴座（405）上固定连接有下颌座（401），下颌座（401）上外端固定有齿轮电机（406），所述齿轮电机（406）输出轴上安装有小齿轮（407），所述下颌座（401）上胶接有下牙龈（402），下牙龈（402）为软质橡胶材质，下牙齿（403）周向均匀嵌在下颌座（401）中，下颌座（401）的中间位置设置有回水口（404），回水口（404）穿透下颌座（401）后与回水软管（408）连接，所述回水软管（408）与水箱（8）接通；下颌座（401）的背面固定安装有两个支撑杆上座（410）和推杆上座（409），所述推杆上座（409）上安装电动推杆（5），所述电动推杆（5）的底部通过销轴安装在固定座上，所述固定座焊接在安装底座（9）上；所述水箱（8）分为两部分，形成有两个腔，分别是回水腔（801）和进水腔（802）；
挤牙膏组件（11）固定连接在机械臂组件（1）的内侧，具体结构为：包括牙膏底座（1102），所述牙膏底座（1102）成楔形结构 ，所述牙膏底座（1102）上表面一端安装有第二下销轴座（1107），所述第二下销轴座（1107）的一旁的牙膏底座（1102）上表面开有凹槽，所述凹槽中放入长嘴牙膏（1103），牙膏底座（1102）上表面中间位置焊接有螺纹柱（1105），所述螺纹柱（1105）外部套有弹簧（1106），还包括压板（1101），所述压板（1101）的一端设置有第二上销轴座（1110），所述第二上销轴座（1110）与第二下销轴座（1107）配合铰接，所述压板（1101）中部开有滑槽（1108），压板（1101）内侧设置有凸出弧块（1109），压板（1101）与牙膏底座（1102）合上状态，螺纹柱（1105）穿过滑槽（1108）后，其顶端螺纹部分拧有锁紧螺母（1104），凸出弧块（1109）紧贴着长嘴牙膏（1103）的膏体表面。
2.如权利要求1所述的一种用于指导刷牙方法的全自动宣教机，其特征在于：显控单元（10）包括有显示器（1001）、按钮组件（1002）和显控柜。
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