CN110908331B - 一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置，该方法首先将整个牙龈线划分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线，初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，然后用最小二乘法对各部分牙龈线进行圆拟合并对牙龈线重新分段，根据牙龈线各段的具体情况，设置相应的切割参数，利用等距线原理生成刀具的运动轨迹，最后对整个切割过程进行速度规划并根据切割过程中刀具在各点处的位姿，生成控制刀具运动的G代码。本发明针对牙龈线空间结构复杂，无法直接在切割设备中实现自动化切割的问题，提供一种新的能够适用于大多数牙龈线形状的刀路规划方法和装置，实现对牙齿热压模型沿牙龈线切割的一次成型，提高切割效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及牙齿热压模型切割技术领域，特别涉及一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置。
背景技术
隐形牙套的获取通常分为牙齿热压模型的制作和牙齿热压模型的切割两个步骤，其过程为：首先通过三维扫描得到患者牙齿的相关信息并利用3D打印技术制作出牙齿的3D打印模型，之后经热压机将牙齿3D打印模型(光敏树脂材料)和透明热压膜片(PE树脂)热压成一体，最后沿牙龈线对热压模型进行切割、分离，最终得到所需的隐形牙套。
目前，对于热压模型的切割一般采用人工切割，即手工操作小磨钻沿着患者的牙龈线将热压膜片切割下来，但人工切割热压模型仅可以满足小批量生产，面对日趋旺盛的市场，仅仅依靠人工切割是远远不够的，且手工切割后的透明热压膜片比较粗糙，常常需要进行二次加工和重复加工，因此，若想提高生产效率和加工精度，实现自动化切割是必然的趋势。
由于牙齿热压模型空间结构复杂，牙龈线轨迹形态各异，无法直接在切割设备中切割，目前，也鲜有适用于大多数牙龈线的刀路规划方法和装置，所以无法实现对牙齿热压模型的自动化切割，因此亟需一种切割牙齿热压模型的高效高质量的刀路规划方法和装置，能够自动规划刀路，实现自动化切割。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置，旨在针对牙齿热压模型上牙龈线空间结构复杂，无法直接在切割设备中实现自动化切割的问题，提供一种新的能够适用于大多数牙龈线形状的刀路规划方法和装置，从而实现对牙齿热压模型沿牙龈线的自动化切割，提高切割效率。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法，包括：
步骤1：将整个牙龈线初始划分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分；
步骤2：利用最小二乘法在XY平面对初始划分的每部分牙龈线进行圆拟合并将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分；
步骤3：根据设定的刀具角度，刀具长度，刀具长度补偿量，利用等距线原理生成刀具夹持端的运动轨迹；
步骤4：确定切割过程中各点处刀具的切割姿态；
步骤5：对整个切割过程进行速度规划并生成控制刀具运动的G代码。
进一步的，所述步骤1具体方法是：首先确定牙龈线横坐标值最大的点D与最小的点A，从而确定外侧牙龈线范围，然后将剩余点的纵坐标分别与点D、点A的纵坐标进行比较，在获得与点D、点A纵坐标值相同的点C、点B后，将牙龈线划分为初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，其中初始外侧牙龈线为点A与点D之间的牙龈线，初始内侧牙龈线为点B与点C之间的牙龈线,初始左后槽牙侧牙龈线为点A与点B之间的牙龈线,初始右后槽牙侧牙龈线为点C与点D之间的牙龈线。
进一步的，所述步骤2具体方法是：首先利用最小二乘法在XY平面对初始划分的牙龈线各部分进行圆拟合，并分别在初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线各部分拟合圆圆心处建立垂直于XY平面的直线L1、直线L2、直线L3、直线L4，其次，为避免切割设备在切割过程中出现位姿的大幅变化，保证切割角度的连续性，分别确定由直线L1及直线L3、直线L1及直线L4、直线L2及直线L3、直线L2及直线L4组成的四个平面，并分别得到四个平面与牙龈线的四个交点：点E、点H、点F、点G，最终根据得到的点E、点H、点F、点G，将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四个部分,其中外侧牙龈线为点E与点H之间的牙龈线，内侧牙龈线为点F与点G之间的牙龈线,左后槽牙侧牙龈线为点E与点F之间的牙龈线,右后槽牙侧牙龈线为点G与点H之间的牙龈线。
进一步的，所述步骤3具体方法是：对于步骤2重新得到的外侧牙龈线(点E与点H之间的牙龈线)，通过牙龈线上各点向直线L1做垂线，并反向延长该垂线至特定长度，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，并由该直线所确定的向量确定切割时刀具的姿态。通过该过程可保证切割该部分时刀具姿态运动的连续性。
由于牙齿热压模型内侧空间狭小，为避免切割过程中热压模型对刀具的干涉，需将刀具倾斜一定的角度才能完成沿内侧牙龈线的切割，因此，对于步骤2重新得到的内侧牙龈线(点F与点G之间的牙龈线)，首先确定切割过程中对应内侧牙龈线上各点处的射线，使该射线在XY平面上的投影通过直线L2在XY平面的投影点O1，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，然后在射线方向上由牙龈线上各点延长至特定长度，从而获得切割内侧牙龈线时刀具夹持端的轨迹2，最后由与射线方向相反的向量确定切割时刀具的姿态，通过该过程可保证切割该部分时刀具姿态运动的连续性。
由于左后槽牙侧牙龈线属于外侧牙龈线至内侧牙龈线的过渡牙龈线，因此需将处理外侧牙龈线与处理内侧牙龈线的两种方式相结合，所以，对于步骤2重新得到的左后槽牙侧牙龈线(点E与点F之间的牙龈线)，首先确定切割过程中左后槽牙侧牙龈线上各点的射线，使射线在XY平面上的投影通过直线L3在XY平面的投影点O2，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，最后在射线方向上由牙龈线上各点反向延长至特定长度，在该过程中切割预定角度从切割外侧牙龈线角度逐渐变化至切割内侧牙龈线角度，完成从外侧切割角度到内侧切割角度的过渡，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，然后由该射线所确定的向量确定切割时刀具的姿态。通过该过程既可以保证切割该部分时刀具姿态运动的连续性又可保证刀具运动姿态从切割外侧牙龈线到切割内侧牙龈线时的一次性过渡。
对于步骤2重新得到的右后槽牙侧牙龈线(点G与点H之间的牙龈线)，处理方式与左后槽牙侧牙龈线相同，首先确定切割过程中右后槽牙侧牙龈线上各点的射线，使射线在XY平面上的投影通过直线L4在XY平面的投影点，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，最后在射线方向上由牙龈线上各点反向延长至特定长度，在该过程中切割预定角度从切割外侧牙龈线角度逐渐变化至切割内侧牙龈线角度，完成从外侧切割角度到内侧切割角度的过渡，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，然后由该射线所确定的向量确定切割时刀具的姿态。
另一方面，本发明还提供一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划装置，所述装置包括：
牙龈线读取模块，用于读取并调整牙齿热压模型的牙龈线坐标数据；
牙龈线初始分段模块，用于将整个牙龈线的坐标数据进行处理，输出初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分的坐标数据；
牙龈线二次分段模块，用于对初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线二次处理，输出各部分牙龈线的拟合圆信息及重新划分后外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线的坐标数据；
外侧牙龈线规划模块，用于处理重新得到的外侧牙龈线数据，输出切割外侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
内侧牙龈线规划模块，用于处理重新得到的内侧牙龈线数据，输出切割内侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
后槽牙侧牙龈线规划模块，用于处理重新得到的左后槽牙侧牙龈线及右后槽牙侧牙龈线数据，输出切割左后槽牙侧牙龈线及右后槽牙侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
运动整合模块，用于对外侧牙龈线，内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线进行速度规划，输出整合处理后的数据；
G代码生成模块，用于输出可供切割设备识别的G代码。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)将牙龈线进行两次划分，能够保证切割过程中刀具运动的连续性，实现一次切割成型，消除了切割过程中为调整刀具姿态所花费的时间，提高了切割效率；
(2)将整个牙龈线分为牙龈内侧线、牙龈外侧线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线“四段式”的刀路规划算法，能够依据各部分的不同情况设置不同的参数这一处理步骤，避免了由于直接用单一参数所导致的切割干涉的缺点，能够较好地实现自动规划刀具位姿；
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法流程示意图；
图2为牙齿热压模型示意图；
图3为牙齿热压模型中牙龈线三维示意图；
图4为将整个牙龈线初始分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分示意图；
图5为利用最小二乘法在XY平面对初始划分的牙龈线各部分进行圆拟合，并分别在各部分拟合圆圆心处建立垂直于XY平面直线的示意图；
图6为由过圆心且垂直于XY平面的直线组成四个平面及获得平面与牙龈线四个交点的过程示意图；
图7为将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分的二维示意图；
图8为将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分的三维示意图；
图9为切割外侧牙龈线时各点处刀具夹持端的轨迹及刀具的姿态示意图；
图10为切割内侧牙龈线时各点处刀具夹持端的轨迹及刀具的姿态示意图；
图11为切割左后槽牙侧牙龈线时各点处刀具夹持端的轨迹及刀具的姿态示意图；
图12为一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划装置结构示意图；
附图标记：4-牙龈线读取模块；5-牙龈线初始分段模块；6-牙龈线二次分段模块；7-后槽牙侧牙龈线规划模块；8-运动整合模块；9-G代码生成模块；10-内侧牙龈线规划模块；11-外侧牙龈线规划模块；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
需要特别说明的是：最小二乘法是一种数学优化技术，它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配，使求得的数据与实际数据之间误差的平方和最小，可用于曲线拟合，在使用最小二乘法对牙龈线进行圆拟合时，通过使牙龈线上各点到拟合圆距离的平方和最小，可得到最逼近牙龈线各点的拟合圆。
如图1所示，由于牙齿热压模型空间结构复杂，模型内侧与外侧的结构特点不同，模型内切割空间较小，对切割末端切入角度的要求比外侧高，故针对其不同的部分采用不同的规划方法。首先对牙龈线进行初始分段，将牙龈线初始划分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，其次，为保证沿各部分牙龈线切割时刀具姿态变化的连续性，同时为轨迹规划提供基础，利用最小二乘法在XY平面对初始划分的各部牙龈线进行圆拟合，接着，为保证刀具在各部分连接处姿态变化的连续性，通过调整各部分连接处位置的方法将牙龈线重新分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分，将左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线作为切割外侧牙龈线至切割内侧牙龈线的过渡段，然后根据重新分段后牙龈线各部分的具体情况，设定相应的刀具角度，刀具长度，刀具长度补偿量，利用等距线原理生成刀具的运动轨迹从而确定切割过程中刀具在各点处的位姿，最后对整个切割过程进行速度规划生成控制刀具运动的G代码。
具体的，一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法，包括：
步骤1：将整个牙龈线初始划分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分；
步骤2：利用最小二乘法在XY平面对初始划分的每部分牙龈线进行圆拟合并将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分；
步骤3：根据设定的刀具角度，刀具长度，刀具长度补偿量，利用等距线原理生成刀具夹持端的运动轨迹；
步骤4：确定切割过程中各点处刀具的切割姿态；
步骤5：对整个切割过程进行速度规划并生成控制刀具运动的G代码。
具体的，所述步骤1具体方法是：首先确定牙龈线横坐标值最大的点D与最小的点A，从而确定外侧牙龈线范围，然后将剩余点的纵坐标分别与点D、点A的纵坐标进行比较，在获得与点D、点A纵坐标值相同的点C、点B后，将牙龈线划分为初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，其中初始外侧牙龈线为点A与点D之间的牙龈线，初始内侧牙龈线为点B与点C之间的牙龈线,初始左后槽牙侧牙龈线为点A与点B之间的牙龈线,初始右后槽牙侧牙龈线为点C与点D之间的牙龈线，其结果如图4所示。
具体的，所述步骤2具体方法是：首先利用最小二乘法在XY平面对初始划分的牙龈线各部分进行圆拟合，并分别在初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线各部分拟合圆圆心处建立垂直于XY平面的直线L1、直线L2、直线L3、直线L4，其结果如图5所示。其次，为避免切割设备在切割过程中出现位姿的大幅变化，保证切割角度的连续性，分别确定由直线L1及直线L3、直线L1及直线L4、直线L2及直线L3、直线L2及直线L4组成的四个平面，并分别得到四个平面与牙龈线的四个交点：点E、点H、点F、点G，其结果如图6所示。最终根据得到的点E、点H、点F、点G，将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四个部分,其中外侧牙龈线为点E与点H之间的牙龈线，内侧牙龈线为点F与点G之间的牙龈线,左后槽牙侧牙龈线为点E与点F之间的牙龈线,右后槽牙侧牙龈线为点G与点H之间的牙龈线，其结果如图7至图8所示。
具体的，所述步骤3具体方法是：对于步骤2重新得到的外侧牙龈线(点E与点H之间的牙龈线)，通过牙龈线上各点向直线L1做垂线，并反向延长该垂线至特定长度，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹1，并由该直线所确定的向量确定切割时刀具的姿态，其结果如图9所示。
由于牙齿热压模型内侧空间狭小，为避免切割过程中热压模型对刀具的干涉，需将刀具倾斜一定的角度才能完成沿内侧牙龈线的切割，因此，对于步骤2重新得到的内侧牙龈线(点F与点G之间的牙龈线)，首先确定切割过程中对应内侧牙龈线上各点处的射线，使该射线在XY平面上的投影通过直线L2在XY平面的投影点O1，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，然后在射线方向上由牙龈线上各点延长至特定长度，从而获得切割内侧牙龈线时刀具夹持端的轨迹2，最后由与射线方向相反的向量确定切割时刀具的姿态，其结果如图10所示。
由于左后槽牙侧牙龈线属于外侧牙龈线至内侧牙龈线的过渡牙龈线，因此需将处理外侧牙龈线与处理内侧牙龈线的两种方式相结合，所以，对于步骤2重新得到的左后槽牙侧牙龈线(点E与点F之间的牙龈线)，首先确定切割过程中左后槽牙侧牙龈线上各点的射线，使射线在XY平面上的投影通过直线L3在XY平面的投影点O2，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，最后在射线方向上由牙龈线上各点反向延长至特定长度，在该过程中切割预定角度从切割外侧牙龈线角度逐渐变化至切割内侧牙龈线角度，完成从外侧切割角度到内侧切割角度的过渡，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹3，然后由该射线所确定的向量确定切割时刀具的姿态，其结果如图11所示。
对于步骤2重新得到的右后槽牙侧牙龈线(点G与点H之间的牙龈线)，处理方式与左后槽牙侧牙龈线相同，首先确定切割过程中右后槽牙侧牙龈线上各点的射线，使射线在XY平面上的投影通过直线L4在XY平面的投影点，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，最后在射线方向上由牙龈线上各点反向延长至特定长度，在该过程中切割预定角度从切割外侧牙龈线角度逐渐变化至切割内侧牙龈线角度，完成从外侧切割角度到内侧切割角度的过渡，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，然后由该射线所确定的向量确定切割时刀具的姿态。
最后，在得到四部分刀具夹持端的运动轨迹及运动过程中刀具每一点的位姿后，根据切割速度、切割加速度参数，对每部分进行速度规划，最终生成相应的G代码指令。本发明针对牙齿热压模型上牙龈线空间结构复杂，无法直接在切割设备中实现自动化切割的情况，能够自动规划切割运动、生成控制指令，实现控制刀具对牙齿热压模型沿牙龈线准确的切割。
图12是本发明实施例提供的一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划装置结构示意图，参见图12，该装置可以包括：
牙龈线读取模块4，用于读取并调整牙齿热压模型的牙龈线坐标数据；
牙龈线初始分段模块5，用于将整个牙龈线的坐标数据进行处理，输出初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分的坐标数据；
牙龈线二次分段模块6，用于对初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线二次处理，输出各部分牙龈线的拟合圆信息及重新划分后外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线的坐标数据；
外侧牙龈线规划模块11，用于处理重新得到的外侧牙龈线数据，输出切割外侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
内侧牙龈线规划模块10，用于处理重新得到的内侧牙龈线数据，输出切割内侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
后槽牙侧牙龈线规划模块7，用于处理重新得到的左后槽牙侧牙龈线及右后槽牙侧牙龈线数据，输出切割左后槽牙侧牙龈线及右后槽牙侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
运动整合模块8，用于对外侧牙龈线，内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线进行速度规划，输出整合处理后的数据；
G代码生成模块9，用于输出可供切割设备识别的G代码。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：将整个牙龈线初始划分为初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分；
步骤2：利用最小二乘法在XY平面对初始划分的每部分牙龈线进行圆拟合并将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分；
步骤3：根据设定的刀具角度，刀具长度，刀具长度补偿量，利用等距线原理生成刀具夹持端的运动轨迹；
步骤4：确定切割过程中各点处刀具的切割姿态；
步骤5：对整个切割过程进行速度规划并生成控制刀具运动的G代码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1的具体方法是：首先确定牙龈线横坐标值最大的点D与最小的点A，从而确定外侧牙龈线范围，然后将剩余点的纵坐标分别与点D、点A的纵坐标进行比较，在获得与点D、点A纵坐标值相同的点C、点B后，将牙龈线划分为初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，其中初始外侧牙龈线为点A与点D之间的牙龈线，初始内侧牙龈线为点B与点C之间的牙龈线,初始左后槽牙侧牙龈线为点A与点B之间的牙龈线,初始右后槽牙侧牙龈线为点C与点D之间的牙龈线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2的具体方法是：首先利用最小二乘法在XY平面对初始划分的牙龈线各部分进行圆拟合，并分别在初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线各部分拟合圆圆心处建立垂直于XY平面的直线L1、直线L2、直线L3、直线L4，其次，分别确定由直线L1及直线L3、直线L1及直线L4、直线L2及直线L3、直线L2及直线L4组成的四个平面，并分别得到四个平面与牙龈线的四个交点：点E、点H、点F、点G，最终根据得到的点E、点H、点F、点G，将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四个部分,其中外侧牙龈线为点E与点H之间的牙龈线，内侧牙龈线为点F与点G之间的牙龈线,左后槽牙侧牙龈线为点E与点F之间的牙龈线,右后槽牙侧牙龈线为点G与点H之间的牙龈线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3及步骤4的具体方法是：对于步骤2重新得到的外侧牙龈线，通过牙龈线上各点向直线L1做垂线，并反向延长该垂线至特定长度，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，并由该直线所确定的向量确定切割时刀具的姿态；
对于步骤2重新得到的内侧牙龈线，首先确定切割过程中对应内侧牙龈线上各点处的射线，使该射线在XY平面上的投影通过直线L2在XY平面的投影点O1，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，然后在射线方向上由牙龈线上各点延长至特定长度，从而获得切割内侧牙龈线时刀具夹持端的轨迹，最后由与射线方向相反的向量确定切割时刀具的姿态；
对于步骤2重新得到的左后槽牙侧牙龈线，首先确定切割过程中左后槽牙侧牙龈线上各点的射线，使射线在XY平面上的投影通过直线L3在XY平面的投影点O2，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，最后在射线方向上由牙龈线上各点反向延长至特定长度，在该过程中切割预定角度从切割外侧牙龈线角度逐渐变化至切割内侧牙龈线角度，完成从外侧切割角度到内侧切割角度的过渡，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，然后由该射线所确定的向量确定切割时刀具的姿态；
对于步骤2重新得到的右后槽牙侧牙龈线，首先确定切割过程中右后槽牙侧牙龈线上各点的射线，使射线在XY平面上的投影通过直线L4在XY平面的投影点，并使该射线与XY平面的夹角等于预定角度，最后在射线方向上由牙龈线上各点反向延长至特定长度，在该过程中切割预定角度从切割外侧牙龈线角度逐渐变化至切割内侧牙龈线角度，完成从外侧切割角度到内侧切割角度的过渡，从而获得切割时刀具夹持端的轨迹，然后由该射线所确定的向量确定切割时刀具的姿态。
5.一种采用权利要求4所述方法的切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划装置，其特征在于，所述装置包括：
牙龈线读取模块，用于读取并调整牙齿热压模型的牙龈线坐标数据；
牙龈线初始分段模块，用于将整个牙龈线的坐标数据进行处理，输出初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分的坐标数据；
牙龈线二次分段模块，用于对初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线二次处理，输出各部分牙龈线的拟合圆信息及重新划分后外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线的坐标数据；
外侧牙龈线规划模块，用于处理重新得到的外侧牙龈线数据，输出切割外侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
内侧牙龈线规划模块，用于处理重新得到的内侧牙龈线数据，输出切割内侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
后槽牙侧牙龈线规划模块，用于处理重新得到的左后槽牙侧牙龈线及右后槽牙侧牙龈线数据，输出切割左后槽牙侧牙龈线及右后槽牙侧牙龈线时各点处刀具的位置及姿态数据；
运动整合模块，用于对外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线进行速度规划，输出整合处理后的数据；
G代码生成模块，用于输出可供切割设备识别的G代码。
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