CN111728723B - 一种口腔正畸的托槽安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种口腔正畸的托槽安装装置，该装置包括定位装置和手持装置，本发明利用定位装置确定托槽的左右方向位置和上下方向位置，利用手持装置和单颗牙齿的冠长轴确定托槽的厚度位置和角度位置，由于定位装置和手持装置可以循环使用，有效降低患者治疗的费用。

Description

一种口腔正畸的托槽安装装置
技术领域
本发明涉及口腔正畸领域，尤其涉及一种口腔正畸的托槽安装装置。
背景技术
随着医疗美容技术越来越发达，现代牙齿矫正日渐普遍，传统的矫正主要依靠医生个人想法和传统检测进行，最终矫正效果很大程度受限于医生经验和检查手段，也因此常常达不到患者预期。
数字化精准正畸是矫正牙齿的一种技术，不仅可以360°无死角设计牙齿尖窝关系，还能利用计算机的三维模型计算出不同牙齿的托槽粘接精确位置，为用户带来精准正畸体验。
目前常用的方法是：在计算机上把牙齿排列好，通过3D打印的方式来获得更好的治疗效果，一方面3D打印只是二维的，另一方面3D打印方式治疗会比传统方式粘接托槽的治疗费用高。
有鉴于此，有必要提供一种口腔正畸的托槽安装装置，以精确粘接托槽。
发明内容
本发明提供了一种口腔正畸的托槽安装装置，利用定位装置确定托槽的左右方向位置和上下方向位置，利用手持装置和单颗牙齿的冠长轴确定托槽的厚度位置和角度位置，由于定位装置和手持装置可以循环使用，有效降低患者治疗的费用。
一种口腔正畸的托槽安装装置，包括：
与计算机连接的定位装置，该定位装置用于确定当前托槽的左右向位置和上下向位置；
与定位装置配合使用的手持装置，该手持装置用于确定当前托槽的厚度位置和角度位置；
所述定位装置和手持装置协同确定托槽的准确位置；
所述定位装置和手持装置可在不同患者之间使用。
作为本发明的进一步改进，所述定位装置基于计算机的基准坐标系确定当前托槽的左右向位置和上下向位置；
所述手持装置基于计算机的相对坐标系确定当前托槽的厚度位置和角度位置。
作为本发明的进一步改进，当前托槽固定于手持装置之后，手持装置才确定当前托槽的厚度位置和角度位置。
一种口腔正畸的托槽安装方法，基于上述的口腔正畸的托槽安装装置，该方法包括：
获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据；
将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据、厚度数据和角度数据；
依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；
依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；
定位装置与手持装置协同确定托槽粘接到本颗牙齿的准确位置，根据该准确位置把托槽粘结到本颗牙齿上。
作为本发明的进一步改进，所述依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，包括：
依据所述左右向数据和所述上下向数据确定定位装置的准确位置；
所述定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置，包括：
接通安装于定位装置的定位器，定位器在患者对应牙齿上投射定位点，该定位点的左右向数据与三维模型中本颗牙齿的左右向数据一致，该定位点的上下向数据与三维模型中本颗牙齿的上下向数据一致。
作为本发明的进一步改进，所述依据厚度数据和角度数据调节手持装置，包括：
依据厚度数据和角度数据确定手持装置的准确位置；
所述确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置，包括：
以三维模型中本颗牙齿的托槽安装面为基准，手动调节手持装置的基准板，使基准板距离患者对应牙齿唇侧表面的数值等于所述厚度数据；
以三维模型中本颗牙齿的冠长轴为基准，手动调节手持装置的倾角旋转机构，基准板随倾角旋转机构一并旋转，基准板的旋转角度等于所述角度数据。
作为本发明的进一步改进，所述定位装置与手持装置协同确定托槽粘接到本颗牙齿的准确位置，包括：
将手持装置的基准板准确位置与定位点结合，确定出托槽安装在本颗牙齿的位置。
作为本发明的进一步改进，还包括：
粘结本颗牙齿托槽的同时，获取计算机三维模型中下一颗牙齿的托槽安装定位数据。
作为本发明的进一步改进，至少两人协同完成托槽安装；
其中一人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据，依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；
另一人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成厚度数据和角度数据；依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；
任一人把托槽粘结到本颗牙齿。
作为本发明的进一步改进，三人协同完成托槽安装；
第一人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据，依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；
第二人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成厚度数据和角度数据；依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；
第三人根据定位装置和手持装置确定的准确位置，把托槽粘结到本颗牙齿上；
第三人粘结托槽时第一人和第二人获取下一颗牙齿的托槽安装定位数据，并确定下一个托槽的左右向位置、上下向位置、厚度位置和角度位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、由于托槽位置的准确与否直接关系到牙齿矫治的效果，本发明利用定位装置和手持装置确定托槽的安装位置，提高托槽安装的精准性。
2、本发明采用多人配合的方式既能提高托槽粘结效率，又能快速且相对准确的定位出托槽安装位置。
3、本发明利用定位装置确定托槽的左右方向位置和上下方向位置，利用手持装置和单颗牙齿的冠长轴确定托槽的厚度位置和角度位置，由于定位装置和手持装置可以循环使用，有效降低患者治疗的费用。
4、本发明将托槽先固定在手持装置上，再采用手持装置确定厚度位置和角度位置，最后在托槽和牙齿表面放置粘接胶，采用间接粘接技术，确保托槽准确粘接，使临床操作高效便捷。
5、由于托槽定位的准确性决定牙齿移动效率和排齐效果，为了进一步提高托槽的安装准确性，本发明在粘结托槽之前，先处理本颗牙齿的口水，并调整患者头颅位置，确保当前牙齿所处位置与获取牙齿三维模型时对应位置一致。
6、为了确保牙齿以根部为核心矫正，本发明选用冠长轴为基准确定托槽的准确位置，以便于托槽施加轻力使牙齿持续稳定地移动。
7、本发明借助计算机三维模型排列虚拟牙齿，在虚拟牙齿的三维空间环境下，基于三维模型计算出托槽精确位置，既能确定托槽的安装厚度，又能确定托槽安装的左右位置及角度，并且利用定位装置和手持装置将托槽位置的精准安装控制在0.5mm误差范围内。
8、本发明获取托槽安装定位数据的过程是：在虚拟的单颗牙齿表面提取代表本牙齿形状的特征点，将该特征点投影到患者的本颗牙齿上，确定患者的本颗牙齿所处位置与三维模型位置一致；提取三维模型中单颗牙齿的托槽特征，根据托槽特征确定托槽中心，选择三维模型的基准坐标系，并利用本牙齿的特征点和托槽中心构建本托槽自身的相对坐标系；基于基准坐标系和相对坐标系，确定托槽的安装定位数据。
9、本发明的左右向位置和上下向位置是基于基准坐标系获取的数据，本发明的厚度位置和角度位置是基于相对坐标系获取的数据，换言之，本发明的定位装置依托基准坐标系调节相对位置，定位装置的基准位置与三维模型中基准坐标系的零点位置一致，本发明的手持装置是基于相对坐标系调节的，手持装置的倾角旋转机构、本颗牙齿的冠长轴与相对坐标系的零点位置一致。
附图说明
图1为口腔正畸的托槽安装方法流程图一；
图2为口腔正畸的托槽安装方法流程图二；
图3为口腔正畸的托槽安装装置模块图；
图4为定位装置的正视剖面结构示意图；
图5为定位装置的侧视剖面结构示意图；
图6为定位装置的固定板侧视剖面结构示意图；
图7为定位装置的图5中A处局部剖面放大结构示意图
图8为手持装置的正视剖面结构示意图；
图9为手持装置的倾角旋转机构侧视结构示意图；
图10为手持装置的基准板正视结构示意图；
图11为手持装置的防滑结构正视结构示意图。
图中：1、移动平面；2、移动机构；201、滑轨；202、开槽；203、变频电机；204、安装座；205、滑块；206、传动轴；207、滚轮；208、滚动腔室；3、控制器；4、位置信息采集模块；5、纵向铰接座；6、第一精确微调模块；7、上下方向定位器；8、第二精确微调模块；9、横向铰接座；10、左右方向定位器；11、固定板；12、凹槽；13、精密调节模块；14、激光阵列管；15、控制芯片；16、处理芯片；100、中心轴；200、中心板；300、固定杆；400、螺纹杆；500、基准板；600、活动板；700、抵持部；800、防滑结构；801、固定座；802、固定块；803、防滑套；804、防滑凸块；900、手持本体；1000、倾角旋转机构；1001、刻度尺；1002、预留槽；1003、安装槽；1004、滚珠；1100、限位块。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例公开了第一种口腔正畸的托槽安装方法，包括以下步骤：
步骤S101、获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据；
步骤S102、将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据、厚度数据和角度数据；
步骤S103、依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；
步骤S104、依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；
步骤S105、定位装置与手持装置协同确定托槽粘接到本颗牙齿的准确位置，根据该准确位置把托槽粘结到本颗牙齿上。
上述步骤S103中，所述依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，包括：依据所述左右向数据和所述上下向数据确定定位装置的准确位置。
上述步骤S103中，所述确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置，包括：接通安装于定位装置的定位器，定位器在患者对应牙齿上投射定位点，该定位点的左右向数据与三维模型中本颗牙齿的左右向数据一致，该定位点的上下向数据与三维模型中本颗牙齿的上下向数据一致。
上述步骤S104中，所述依据厚度数据和角度数据调节手持装置，包括：依据厚度数据和角度数据确定手持装置的准确位置。
上述步骤S104中，所述确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置，包括：以三维模型中本颗牙齿的托槽安装面为基准，手动调节手持装置的基准板，使基准板距离患者对应牙齿唇侧表面的数值等于所述厚度数据；以三维模型中本颗牙齿的冠长轴为基准，手动调节手持装置的倾角旋转机构，基准板随倾角旋转机构一并旋转，基准板的旋转角度等于所述角度数据。
上述步骤S105中，所述定位装置与手持装置协同确定托槽粘接到本颗牙齿的准确位置，包括：将手持装置的基准板准确位置与定位点结合，确定出托槽安装在本颗牙齿的位置。
需要说明的是，1、本发明实施例借助计算机三维模型排列虚拟牙齿，在虚拟牙齿的三维空间环境下，基于三维模型计算出托槽精确位置，既能确定托槽的安装厚度，又能确定托槽安装的左右位置及角度，并且利用定位装置和手持装置将托槽位置的精准安装控制在0.5mm误差范围内。2、本发明实施例获取托槽安装定位数据的过程是：在虚拟的单颗牙齿表面提取代表本牙齿形状的特征点，将该特征点投影到患者的本颗牙齿上，确定患者的本颗牙齿所处位置与三维模型位置一致；提取三维模型中单颗牙齿的托槽特征，根据托槽特征确定托槽中心，选择三维模型的基准坐标系，并利用本牙齿的特征点和托槽中心构建本托槽自身的相对坐标系；基于基准坐标系和相对坐标系，确定托槽的安装定位数据。3、本发明的左右向位置和上下向位置是基于基准坐标系获取的数据，本发明的厚度位置和角度位置是基于相对坐标系获取的数据，换言之，本发明的定位装置依托基准坐标系调节相对位置，定位装置的基准位置与三维模型中基准坐标系的零点位置一致，本发明的手持装置是基于相对坐标系调节的，手持装置的倾角旋转机构、本颗牙齿的冠长轴与相对坐标系的零点位置一致。
下面重点说明本发明实施例中提到的计算机三维模型。
本发明实施例的计算机三维模型在构建之前，先利用x光机发射的X射线获取患者口腔全面信息数据，包含牙齿信息，牙根信息、牙骨量信息，再利用摄像头采集患者口腔数据。利用牙齿信息、牙根信息、牙骨量信息和患者口腔数据在计算机上构件三维虚拟模型。已构建的三维虚拟模型中显示有虚拟牙，记录每颗虚拟牙的调整量，确定出每颗虚拟牙的受力点和基于该受力点的托槽安装精确位置。三维虚拟模型中虚拟牙的每颗牙齿与患者的每颗牙齿务必对应。调节虚拟牙的位置，使虚拟牙的中心位置位于三维虚拟模型中基准坐标系的零点位置，三维虚拟模型中基准坐标系与定位装置的初始位置一致。
利用计算机确定每颗虚拟牙的冠长轴和基于该冠长轴的相对坐标系，换算相对坐标系与基准坐标系的差值，根据该差值获得患者对应真实牙齿的冠长轴具体位置。以定位装置的初始位置为基准，参照真实牙齿的冠长轴具体位置，便可确定出每次手持装置的调节量。
下面重点说明本发明实施例中提到的定位装置和使用方法。如图3所示，本发明实施例的定位装置包括上下方向定位器、左右方向定位器、移动机构、供移动装置往复移动的移动平面、控制器和精确微调模块，在实际使用时，移动平面竖立设置在地面上，移动装置通过移动机构可在移动平面往复移动。移动平面的中心坐标与计算机三维模型的基准坐标点一致，控制器根据计算机指令控制移动机构移动到指定位置。移动机构通过第一精确微调模块安装上下方向定位器，移动机构还通过第二精确微调模块安装左右方向定位器，第一精确微调模块和第二精确微调模块基于计算机所显示本颗牙齿的冠长轴在基准坐标系的准确位置，调整左右方向定位器和上下方向定位器到精确位置。
上下方向定位器包括激光阵列、控制芯片、处理芯片和精密调节模块，移动平面上安装有定位装置的位置信息采集模块，位置信息采集模块将定位装置尤其是上下方向定位器和左右方向定位器的位置信息实时发送给计算机，计算机接收位置信息并将该位置信息与三维模块中本颗牙齿的托槽精确位置进行比对，如若该位置信息与托槽精确位置偏差超过某一阈值，则继续调整移动机构、第一精确微调模块或第二精确微调模块，如若该位置信息与托槽精确位置的偏差在某一阈值范围内，则控制器调整上下方向定位器的精密调节模块或左右方向定位器的精密调节模块。
需要说明的是，本发明实施例的定位装置通过三级调节(第一级调节为移动机构的位置调节，第二级调节为第一精确微调模块/第二精确微调模块的位置调节，第三级调节为精密调节模块的位置调节)，使上下方向的激光阵列和左右方向的激光阵列位于计算机三维模型理想的精确位置。本发明实施例先将患者头颅位置与计算机三维模型位置匹配，再利用基准坐标系选定压齿托槽的精确位置，随后利用定位装置的三级调节把上下方向定位器和左右方向定位器调节到预设位置。上下方向定位器的激光束与左右方向定位器的激光束在患者本颗牙齿上的交点即为托槽安装的精确位置。
为了避免定位装置的误差，优选经验丰富的牙科医生将托槽粘结到本颗牙齿的精确位置，这样经验丰富的牙科医生可利用自有经验和三维模型中显示的本颗牙齿托槽安装位置，人工校核定位装置定位的交点是否准确。
由于不同托槽的规格不同，这样托槽的长度和宽度也不同，为了让本发明实施例的定位装置适配不同规格的托槽，上下方向定位器和左右方向定位器的激光阵列由若干激光灯紧挨设置，以最中间激光灯为基准，通过处理芯片和控制芯片调节不同激光灯的开关，这样托槽的宽度与若干激光灯打出的激光束交汇在牙齿上的宽度一致，托槽的长度与若干激光灯打出的激光束交汇在牙齿上的长度一致。本发明实施例的处理芯片和控制芯片的指令信号来自于计算机。
下面重点说明本发明实施例中提到的手持装置和使用方法。
本发明实施例的手持装置包括手持本体、基准板、中心板、倾角旋转机构，手持本体上延伸出抵持部和中心轴，中心板安装在中心轴的零点位置，基准板通过倾角旋转机构安装在中心轴上，倾角旋转机构可带动基准板旋转。中心轴以及中心板的位置与相对坐标系的零点位置一致。在实际使用时，抵持部抵持在患者的牙龈上，根据计算机三维软件相对坐标系中显示的厚度数据和角度数据，调节基准板，使基准板相对中心板的位置与厚度数据一致，调节倾角旋转机构，使基准板的角度与计算机三维软件相对坐标系中显示的角度数据一致。
需要重点说明的是，本发明实施例重点强调的是左右数据、上下数据和厚度数据、角度数据剥离开，使用两套装置分别定位，最终两套装置结合起来一并确定出本牙齿上托槽的精确位置。本发明实施例的定位装置和手持装置可以为上述结构，当然也可以根据实际需求委托有资质的设计公司设计出与本需求匹配的装置，定位装置与手持装置的最终机械结构，不在本发明实施例考虑的范围之内，当然本发明实施例上述的手持装置和定位装置，也能满足托槽的精确定位。鉴于此，本发明实施例对定位装置和手持装置的结构不再做过多介绍。
如图2所示，本发明实施例公开了第二种口腔正畸的托槽安装方法，包括以下步骤：
步骤S101、获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据；
步骤S102、将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据、厚度数据和角度数据；
步骤S103、依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；
步骤S104、依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；
步骤S105、定位装置与手持装置协同确定托槽粘接到本颗牙齿的准确位置，根据该准确位置把托槽粘结到本颗牙齿上；
步骤S106、粘结本颗牙齿托槽的同时，获取计算机三维模型中下一颗牙齿的托槽安装定位数据。
上述步骤S103中，所述依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，包括：依据所述左右向数据和所述上下向数据确定定位装置的准确位置。
上述步骤S103中，所述确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置，包括：接通安装于定位装置的定位器，定位器在患者对应牙齿上投射定位点，该定位点的左右向数据与三维模型中本颗牙齿的左右向数据一致，该定位点的上下向数据与三维模型中本颗牙齿的上下向数据一致。
上述步骤S104中，所述依据厚度数据和角度数据调节手持装置，包括：依据厚度数据和角度数据确定手持装置的准确位置。
上述步骤S104中，所述确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置，包括：以三维模型中本颗牙齿的托槽安装面为基准，手动调节手持装置的基准板，使基准板距离患者对应牙齿唇侧表面的数值等于所述厚度数据；以三维模型中本颗牙齿的冠长轴为基准，手动调节手持装置的倾角旋转机构，基准板随倾角旋转机构一并旋转，基准板的旋转角度等于所述角度数据。
上述步骤S105中，所述定位装置与手持装置协同确定托槽粘接到本颗牙齿的准确位置，包括：将手持装置的基准板准确位置与定位点结合，确定出托槽安装在本颗牙齿的位置。
上述步骤S106中，作为第一种实施方式，两人协同完成托槽安装；具体的，其中一人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据，依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；另一人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成厚度数据和角度数据；依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；两人中的任一人把托槽粘结到本颗牙齿。
上述步骤S106中，作为第二种实施方式，三人协同完成托槽安装；具体的，第一人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成左右向数据、上下向数据，依据所述左右向数据和所述上下向数据调节定位装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的左右向位置和上下向位置；第二人获取计算机三维模型中一颗牙齿的托槽安装定位数据，将定位数据拆解成厚度数据和角度数据；依据厚度数据和角度数据调节手持装置，确定患者对应牙齿上安装托槽的厚度位置和角度位置；第三人根据定位装置和手持装置确定的准确位置，把托槽粘结到本颗牙齿上；第三人粘结托槽时第一人和第二人获取下一颗牙齿的托槽安装定位数据，并确定下一个托槽的左右向位置、上下向位置、厚度位置和角度位置。
第二种口腔正畸的托槽安装方法的优点包括：1、本发明实施例采用多人配合的方式既能提高托槽粘结效率，又能快速且相对准确的定位出托槽安装位置。2、本发明实施例利用定位装置确定托槽的左右方向位置和上下方向位置，利用手持装置和单颗牙齿的冠长轴确定托槽的厚度位置和角度位置，由于定位装置和手持装置可以循环使用，有效降低患者治疗的费用。3、本发明实施例将托槽先固定在手持装置上(基准板上开设嵌入口，托槽嵌入该嵌入口并且托槽的安装面与基准板的表面平齐)，再采用手持装置确定厚度位置和角度位置，最后在托槽和牙齿表面放置粘接胶，采用间接粘接技术，确保托槽准确粘接，使临床操作高效便捷。4、由于托槽定位的准确性决定牙齿移动效率和排齐效果，为了进一步提高托槽的安装准确性，本发明实施例在粘结托槽之前，先处理本颗牙齿的口水，并调整患者头颅位置，确保当前牙齿所处位置与获取牙齿三维模型时对应位置一致。5、为了确保牙齿以根部为核心矫正，本发明实施例选用冠长轴为基准确定托槽的准确位置，以便于托槽施加轻力使牙齿持续稳定地移动。
请参阅图4-7，定位装置包括移动平面1、控制器3、位置信息采集模块4和固定板11，移动平面1一端的底部固定连接有位置信息采集模块4，移动平面1一端的中间位置处固定连接有控制器3，移动平面1内部的顶端设置有移动机构2，移动机构2的一端设置有固定板11，且固定板11一端的顶部固定连接有纵向铰接座5，纵向铰接座5的内部活动铰接有上下方向定位器7，固定板11一端的底部固定连接有横向铰接座9，且横向铰接座9的内部活动铰接有左右方向定位器10，纵向铰接座5与上下方向定位器7之间固定连接有第一精确微调模块6，横向铰接座9与左右方向定位器10之间固定连接有第二精确微调模块8，上下方向定位器7与左右方向定位器10的一端皆固定连接有微调机构；
请参阅图4-7，定位装置还包括微调机构，微调机构包括凹槽12，凹槽12分别设置在上下方向定位器7与左右方向定位器10一端的内部，凹槽12的内部皆设置有精密调节模块13，且精密调节模块13的一端皆固定连接有激光阵列管14，上下方向定位器7与左右方向定位器10内部的一侧皆设置有控制芯片15，上下方向定位器7与左右方向定位器10内部的顶端皆设置有处理芯片16；
具体地，如图4、图6和图7所示，分别以第一精确微调模块6调节安装固定在纵向铰接座5内部的上下方向定位器7，同理以第二精确微调模块8调节安装固定在横向铰接座9内部的左右方向定位器10，可提升探测效率，并通过位置信息采集模块4反馈至电脑，计算机便可将接收的位置信息与三维模块中本颗牙齿的托槽精确位置进行比对，如若该位置信息与托槽精确位置的偏差在某一阈值范围内，则以控制器3调整上下方向定位器7或左右方向定位器10一端微调机构内的精密调节模块13，使其调节到预设位置，上下方向定位器7的激光束与左右方向定位器10的激光束在患者本颗牙齿上的交点即为托槽安装的精确位置，经此等三次调节可精确测量数据值，大大减少误差。
移动机构2由滑轨201、开槽202、变频电机203、安装座204、滑块205、传动轴206、滚轮207和滚动腔室组成208组成，滑轨201皆设置在移动平面1一端的顶部，所滑轨201的内部皆设置有滑块205，且滑块205一端的顶部与底部之间固定连接有安装座204，安装座204的一端固定连接有变频电机203，变频电机203的型号可为YVF2，所变频电机203的输出端固定连接有传动轴206，且传动轴206的中间位置处固定连接有滚轮207，开槽202设置在移动平面1内部的顶端，开槽202的中间位置处设置有滚动腔室208；
滑块205皆嵌在滑轨201的内部，滑轨201皆关于开槽202的垂直中分线呈对称分布；滑块205皆处于同一水平面；传动轴206与固定板11处于同一垂直面；传动轴206与滚轮207呈同心圆排列；滚轮207嵌在滚动腔室208的内部，滚轮207的直径小于滚动腔室208的内直径；具体地，如图4和图5所示，启动变频电机203，在其输出端固定的传动轴206与滚轮207的滚动下，即可实现以轴套推动固定板11上的各测量设备左右移动，再以控制器3根据计算机指令控制移动机构移动到指定位置，使得移动平面1的中心坐标与计算机三维模型的基准坐标点一致。
工作原理：本发明实施例在使用时，首先，启动变频电机203，在其输出端固定的传动轴206与滚轮207的滚动下，即可实现以轴套推动固定板11上的各测量设备左右移动，再以控制器3根据计算机指令控制移动机构移动到指定位置，使得移动平面1的中心坐标与计算机三维模型的基准坐标点一致。之后，分别以第一精确微调模块6调节安装固定在纵向铰接座5内部的上下方向定位器7，同理以第二精确微调模块8调节安装固定在横向铰接座9内部的左右方向定位器10，可提升探测效率，并通过位置信息采集模块4反馈至电脑，计算机便可将接收的位置信息与三维模块中本颗牙齿的托槽精确位置进行比对。最后，如若该位置信息与托槽精确位置的偏差在某一阈值范围内，则以控制器3调整上下方向定位器7或左右方向定位器10一端微调机构内的精密调节模块13，使其调节到预设位置，上下方向定位器7的激光束与左右方向定位器10的激光束在患者本颗牙齿上的交点即为托槽安装的精确位置，经此等三次调节可精确测量数据值，大大减少误差。
请参阅图8-11，手持装置，包括中心轴100、中心板200、基准板500和手持本体900，手持本体900的顶端固定连接有中心轴100，手持本体900的外部设置有防滑结构800，中心轴100外部套接有中心板200，手持本体900的内部设置有倾角旋转机构1000，中心轴100的一侧固定连接有抵持部700，抵持部700的一侧固定连接有基准板500，中心轴100的内部设置有夹持固定结构；
请参阅图8-11，手持装置还包括夹持固定结构，夹持固定结构包括固定杆300，固定杆300设置在中心轴100的内部，固定杆300的一侧固定连接有螺纹杆400，螺纹杆400的一侧固定连接有活动板600，固定杆300的一侧套接有限位块1100；中心轴100的内部设置有与螺纹杆400外部螺纹相啮合的内螺纹，中心轴100和螺纹杆400之间为螺纹连接；基准板500和活动板600的长度相同，活动板600通过固定杆300与中心轴100的内部之间构成伸缩结构；具体地，如图8和图10所示，因中心轴100的内部设置有与螺纹杆400外部螺纹相啮合的内螺纹，中心轴100的内部和螺纹杆400之间为螺纹连接，旋转固定杆300，此时固定杆300一侧连接的螺纹杆400会在中心轴100的内部进行移动，使得螺纹杆400一侧固定的活动板600与基准板500之间可以调节，以此来确定牙齿的厚度。
防滑结构800由固定座801、固定块802、防滑套803和防滑凸块804组成，固定座801的内部与手持本体900的外侧壁固定连接，固定座801的内部设置有固定块802，固定块802的底端固定连接有防滑套803，防滑套803上皆均匀设置有防滑凸块804；固定块802嵌在固定座801的内部，防滑套803通过固定块802与固定座801之间构成卡合结构；具体地，如图8和图11所示，因防滑套803上皆均匀设置有防滑凸块804，使得与手掌之间的摩擦力更大，之后若需要清洗更换，利用固定座801与固定块802之间的卡合关系，可将防滑套803进行拆卸。
倾角旋转机构1000由刻度尺1001、预留槽1002、安装槽1003和滚珠1004组成，刻度尺1001设置在中心板200的一侧，刻度尺1001之间的中心板200的内部设置有预留槽1002，预留槽1002的内侧壁均设置有安装槽1003，安装槽1003的内部均设置有滚珠1004；滚珠1004的大小相同，滚珠1004通过安装槽1003在预留槽1002的内侧壁呈等间距排列；具体地，如图8和图9所示，手持本体900上延伸出抵持部700和中心轴100，中心板200安装在中心轴100的零点位置，基准板500通过倾角旋转机构1000安装在中心轴100上，中心轴100以及中心板200的位置与相对坐标系的零点位置一致，因中心轴100嵌在预留槽1002的内部，利用预留槽1002内部皆均匀设置有滚珠1004，利用滚珠1004的滚动性，可将中心轴100在预留槽1002的内部进行旋转，使得倾角旋转机构1000可带动基准板500旋转，且通过刻度尺1001可查看旋转角度。
工作原理：本发明实施例在使用时，首先，抵持部700抵持在患者的牙龈上，根据计算机三维软件相对坐标系中显示的厚度数据和角度数据，调节基准板500，使基准板500相对中心板200的位置与厚度数据一致，调节倾角旋转机构1000，使基准板500的角度与计算机三维软件相对坐标系中显示的角度数据一致，因中心轴100的内部设置有与螺纹杆400外部螺纹相啮合的内螺纹，中心轴100的内部和螺纹杆400之间为螺纹连接，旋转固定杆300，此时固定杆300一侧连接的螺纹杆400会在中心轴100的内部进行移动，使得螺纹杆400一侧固定的活动板600与基准板500之间可以调节，以此来确定牙齿的厚度。之后，手持本体900上延伸出抵持部700和中心轴100，中心板200安装在中心轴100的零点位置，基准板500通过倾角旋转机构1000安装在中心轴100上，中心轴100以及中心板200的位置与相对坐标系的零点位置一致，因中心轴100嵌在预留槽1002的内部，利用预留槽1002内部皆均匀设置有滚珠1004，利用滚珠1004的滚动性，可将中心轴100在预留槽1002的内部进行旋转，使得倾角旋转机构1000可带动基准板500旋转，且通过刻度尺1001可查看旋转角度。最后，因防滑套803上皆均匀设置有防滑凸块804，使得与手掌之间的摩擦力更大，之后若需要清洗更换，利用固定座801与固定块802之间的卡合关系，可将防滑套803进行拆卸。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种口腔正畸的托槽安装装置，其特征在于，包括：
与计算机连接的定位装置，该定位装置用于确定当前托槽的左右向位置和上下向位置；所述左右向位置和所述上下向位置是基于基准坐标系获取的数据；所述定位装置依托基准坐标系调节相对位置，所述定位装置的基准位置与三维模型中基准坐标系的零点位置一致；所述定位装置的移动平面竖立设置在地面上，移动平面的中心坐标与计算机三维模型的基准坐标点一致，控制器根据计算机指令控制移动机构移动到指定位置；所述定位装置的移动机构通过第一精确微调模块安装上下方向定位器，移动机构还通过第二精确微调模块安装左右方向定位器，第一精确微调模块和第二精确微调模块基于计算机所显示本颗牙齿的冠长轴在基准坐标系的准确位置，调整左右方向定位器和上下方向定位器到精确位置；
与定位装置配合使用的手持装置，该手持装置用于确定当前托槽的厚度位置和角度位置；选用冠长轴为基准确定所述托槽的准确位置；所述厚度位置和所述角度位置是基于相对坐标系获取的数据，所述手持装置是基于相对坐标系调节的，所述手持装置的倾角旋转机构、本颗牙齿的冠长轴与相对坐标系的零点位置一致；所述手持装置包括手持本体、基准板、中心板、倾角旋转机构，手持本体上延伸出抵持部和中心轴，中心板安装在中心轴的零点位置，基准板通过倾角旋转机构安装在中心轴上，倾角旋转机构带动基准板旋转；中心轴以及中心板的位置与相对坐标系的零点位置一致；
在虚拟牙齿的三维空间环境下，基于三维模型计算出托槽精确位置；已构建的三维虚拟模型中显示有虚拟牙，记录每颗虚拟牙的调整量，确定出每颗虚拟牙的受力点和基于该受力点的托槽安装精确位置；调节虚拟牙的位置，使虚拟牙的中心位置位于三维虚拟模型中基准坐标系的零点位置，三维虚拟模型中基准坐标系与定位装置的初始位置一致；
利用计算机确定每颗虚拟牙的冠长轴和基于该冠长轴的相对坐标系，换算相对坐标系与基准坐标系的差值，根据该差值获得患者对应真实牙齿的冠长轴具体位置；以定位装置的初始位置为基准，参照真实牙齿的冠长轴具体位置，便可确定出每次手持装置的调节量；
获取托槽安装定位数据的过程是：在虚拟的单颗牙齿表面提取代表本牙齿形状的特征点，将该特征点投影到患者的本颗牙齿上，确定患者的本颗牙齿所处位置与三维模型位置一致；提取三维模型中单颗牙齿的托槽特征，根据托槽特征确定托槽中心，选择三维模型的基准坐标系，并利用本牙齿的特征点和托槽中心构建本托槽自身的相对坐标系；基于基准坐标系和相对坐标系，确定托槽的安装定位数据；所述定位装置和手持装置协同确定托槽的准确位置；
所述定位装置和手持装置可在不同患者之间使用。
2.根据权利要求1所述的托槽安装装置，其特征在于，所述定位装置基于计算机的基准坐标系确定当前托槽的左右向位置和上下向位置；
定位装置包括移动平面(1)、控制器(3)、位置信息采集模块(4)和固定板(11)，移动平面(1)一端的底部固定连接有位置信息采集模块(4)，移动平面(1)一端的中间位置处固定连接有控制器(3)，移动平面(1)内部的顶端设置有移动机构(2)，移动机构(2)的一端设置有固定板(11)，且固定板(11)一端的顶部固定连接有纵向铰接座(5)，纵向铰接座(5)的内部活动铰接有上下方向定位器(7)，固定板(11)一端的底部固定连接有横向铰接座(9)，且横向铰接座(9)的内部活动铰接有左右方向定位器(10)，纵向铰接座(5)与上下方向定位器(7)之间固定连接有第一精确微调模块(6)，横向铰接座(9)与左右方向定位器(10)之间固定连接有第二精确微调模块(8)，上下方向定位器(7)与左右方向定位器(10)的一端皆固定连接有微调机构；
微调机构包括凹槽(12)，凹槽(12)分别设置在上下方向定位器(7)与左右方向定位器(10)一端的内部，凹槽(12)的内部皆设置有精密调节模块(13)，且精密调节模块(13)的一端皆固定连接有激光阵列管(14)，上下方向定位器(7)与左右方向定位器(10)内部的一侧皆设置有控制芯片(15)，上下方向定位器(7)与左右方向定位器(10)内部的顶端皆设置有处理芯片(16)；
分别以第一精确微调模块(6)调节安装固定在纵向铰接座(5)内部的上下方向定位器(7)，同理以第二精确微调模块(8)调节安装固定在横向铰接座(9)内部的左右方向定位器(10)，通过位置信息采集模块(4)反馈至电脑，计算机便可将接收的位置信息与三维模块中本颗牙齿的托槽精确位置进行比对，如若该位置信息与托槽精确位置的偏差在某一阈值范围内，则以控制器(3)调整上下方向定位器(7)或左右方向定位器(10)一端微调机构内的精密调节模块(13)，使其调节到预设位置，上下方向定位器(7)的激光束与左右方向定位器(10)的激光束在患者本颗牙齿上的交点即为托槽安装的精确位置，经此等三次调节可精确测量数据值，大大减少误差；
移动机构(2)由滑轨(201)、开槽(202)、变频电机(203)、安装座(204)、滑块(205)、传动轴(206)、滚轮(207)和滚动腔室(208)组成，滑轨(201)皆设置在移动平面(1)一端的顶部，滑轨(201)的内部皆设置有滑块(205)，且滑块(205)一端的顶部与底部之间固定连接有安装座(204)，安装座(204)的一端固定连接有变频电机(203)，变频电机(203)的输出端固定连接有传动轴(206)，且传动轴(206)的中间位置处固定连接有滚轮(207)，开槽(202)设置在移动平面(1)内部的顶端，开槽(202)的中间位置处设置有滚动腔室(208)；
滑块(205)皆嵌在滑轨(201)的内部，滑轨(201)皆关于开槽(202)的垂直中分线呈对称分布；滑块(205)皆处于同一水平面；传动轴(206)与固定板(11)处于同一垂直面；传动轴(206)与滚轮(207)呈同心圆排列；滚轮(207)嵌在滚动腔室(208)的内部，滚轮(207)的直径小于滚动腔室(208)的内直径；启动变频电机(203)，在其输出端固定的传动轴(206)与滚轮(207)的滚动下，即可实现以轴套推动固定板(11)上的各测量设备左右移动，再以控制器(3)根据计算机指令控制移动机构移动到指定位置，使得移动平面(1)的中心坐标与计算机三维模型的基准坐标点一致；
所述手持装置基于计算机的相对坐标系确定当前托槽的厚度位置和角度位置；
所述手持装置包括中心轴(100)、中心板(200)、基准板(500)和手持本体(900)，手持本体(900)的顶端固定连接有中心轴(100)，手持本体(900)的外部设置有防滑结构(800)，中心轴(100)外部套接有中心板(200)，手持本体(900)的内部设置有倾角旋转机构(1000)，中心轴(100)的一侧固定连接有抵持部(700)，抵持部(700)的一侧固定连接有基准板(500)，中心轴(100)的内部设置有夹持固定结构；
夹持固定结构包括固定杆(300)，固定杆(300)设置在中心轴(100)的内部，固定杆(300)的一侧固定连接有螺纹杆(400)，螺纹杆(400)的一侧固定连接有活动板(600)，固定杆(300)的一侧套接有限位块(1100)；中心轴(100)的内部设置有与螺纹杆(400)外部螺纹相啮合的内螺纹，中心轴(100)和螺纹杆(400)之间为螺纹连接；基准板(500)和活动板(600)的长度相同，活动板(600)通过固定杆(300)与中心轴(100)的内部之间构成伸缩结构；
所述防滑结构(800)由固定座(801)、固定块(802)、防滑套(803)和防滑凸块(804)组成，固定座(801)的内部与手持本体(900)的外侧壁固定连接，固定座(801)的内部设置有固定块(802)，固定块(802)的底端固定连接有防滑套(803)，防滑套(803)上皆均匀设置有防滑凸块(804)；固定块(802)嵌在固定座(801)的内部，防滑套(803)通过固定块(802)与固定座(801)之间构成卡合结构；
所述倾角旋转机构(1000)由刻度尺(1001)、预留槽(1002)、安装槽(1003)和滚珠(1004)组成，刻度尺(1001)设置在中心板(200)的一侧，刻度尺(1001)之间的中心板(200)的内部设置有预留槽(1002)，预留槽(1002)的内侧壁均设置有安装槽(1003)，安装槽(1003)的内部均设置有滚珠(1004)；滚珠(1004)的大小相同，滚珠(1004)通过安装槽(1003)在预留槽(1002)的内侧壁呈等间距排列；
在使用时首先抵持部(700)抵持在患者的牙龈上，根据计算机三维软件相对坐标系中显示的厚度数据和角度数据，调节基准板(500)，使基准板(500)相对中心板(200)的位置与厚度数据一致，调节倾角旋转机构(1000)，使基准板(500)的角度与计算机三维软件相对坐标系中显示的角度数据一致，因中心轴(100)的内部设置有与螺纹杆(400)外部螺纹相啮合的内螺纹，中心轴(100)的内部和螺纹杆(400)之间为螺纹连接，旋转固定杆(300)，此时固定杆(300)一侧连接的螺纹杆(400)会在中心轴(100)的内部进行移动，使得螺纹杆(400)一侧固定的活动板(600)与基准板(500)之间可以调节，以此来确定牙齿的厚度；之后，手持本体(900)上延伸出抵持部(700)和中心轴(100)，中心板(200)安装在中心轴(100)的零点位置，基准板(500)通过倾角旋转机构(1000)安装在中心轴(100)上，中心轴(100)以及中心板(200)的位置与相对坐标系的零点位置一致，因中心轴(100)嵌在预留槽(1002)的内部，利用预留槽(1002)内部皆均匀设置有滚珠(1004)，利用滚珠(1004)的滚动性，可将中心轴(100)在预留槽(1002)的内部进行旋转，使得倾角旋转机构(1000)可带动基准板(500)旋转，且通过刻度尺(1001)可查看旋转角度；最后，因防滑套(803)上皆均匀设置有防滑凸块(804)，使得与手掌之间的摩擦力更大，之后若需要清洗更换，利用固定座(801)与固定块(802)之间的卡合关系，可将防滑套(803)进行拆卸。
3.根据权利要求1或2所述的托槽安装装置，其特征在于，当前托槽固定于手持装置之后，手持装置才确定当前托槽的厚度位置和角度位置。
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