CN205903400U - 下颌康复机器人 - Google Patents

Abstract

一种下颌康复机器人，属于医疗器械领域，用于辅助颞下颌关节紊乱综合征患者下颌上下、左右方向的康复训练。其结构主要由伺服电机、减速器、花键轴、两对锥齿轮、套筒、拨叉、轴、连接杆、拨叉把手、定位销、转动轴、圆柱凸轮、滚子从动件、下颌连接件、曲轴、连杆、摇杆、牙托、下颌支撑件、弹簧以及机架组成，所述花键轴与滑移锥齿轮形成滑动联接；所述转动轴与固定锥齿轮一和圆柱凸轮固定联接；所述下颌连接件与滚子从动件固定联接；所述曲轴与固定锥齿轮二固定联接；所述连杆与曲轴、摇杆铰链联接；所述牙托与连杆固定联接；所述弹簧固定在下颌支撑件和机架之间。本装置紧凑，操作方便、安全，成本低，可用于医院或家庭康复训练。

Description

下颌康复机器人

技术领域

本发明属于医疗器械领域，涉及一种特别适用于颞下颌关节紊乱综合征患者的下颌康复机器人。

背景技术

颞下颌关节紊乱综合征（TMD）是下颌运动障碍常见形式之一，发病原因不明，具有多重致病因素，WHO将其列入影响人类健康的第四位口腔流行病。下颌的无障碍运动是保障人类吞咽、歌唱、交流以及打鼾等动作的顺利进行的前提，下颌疾病的早日康复可以大大改善患者的生活质量。传统的治疗方法需要治疗师根据患者病情、病因等因素，反复地对患者下颌进行重复训练动作，康复效果及时间更多的取决于医师的从医经验。由此可见，一款安全、有效、能够对患者下颌进行多次康复训练的下颌康复机器人的研究尤为迫切。人的下颌涉及上下、前后、左右三个方向的运动，患者的康复训练效果主要取决于上下、左右两个方向的康复。目前，针对颞下颌关节紊乱综合征患者的商业康复机器人只有日本早稻田大学研制的WJ系列机器人，造价昂贵而且不适合患者在家中进行康复训练。

发明内容

本发明在综合考虑颞下颌关节紊乱综合征病人康复训练时遇到的问题的基础上，研究了一款结构简单、能够辅助患者完成下颌上下、左右两种方向运动的下颌康复机器人。

上述目的实现所采用的技术方案是：一种下颌康复机器人，包括驱动部分、传动部分、执行部分，所述驱动部分采用伺服电机；传动部分由减速器、两对锥齿轮、花键轴、套筒、拨叉、连接杆、轴、拨叉把手、定位销、曲轴、连杆、摇杆、转动轴、圆柱凸轮、滚子从动件组成；所述减速器输出端与花键轴联接；所述套筒与两个滑移锥齿轮固定联接，并与花键轴形成可动联接；所述连接杆与拨叉形成可动联接，与轴固定联接；所述拨叉把手与轴固定联接；所述固定锥齿轮一与转动轴固定联接；所述圆柱凸轮与转动轴固定联接；所述固定锥齿轮二与曲柄固定联接；所述连杆分别与曲轴、摇杆形成可动联接；执行部分由下颌支撑件、牙托、弹簧、下颌连接件组成，所述下颌连接件与滚子从动件固定联接；所述牙托与连杆固定联接；所述弹簧与下颌支撑件、机架固定连接。

本发明的有益效果是：本发明模拟了人体下颌上下、左右两种主要运动，患者可以针对自身实际情况，随时切换两对锥齿轮的啮合或分离，以便实现下颌不同方向的康复训练。本装置结构紧凑，操作方便、康复过程安全，成本低，可以代替繁琐的人工治疗，适用于医院以及家庭中的康复训练。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图

图2是四杆机构示意图

图3是拨叉结构示意图

图中：1-伺服电机；2-减速器；3-花键轴；4-滑移锥齿轮一；5-定位销；6-套筒；7-拨叉；8-滑移锥齿轮二；9-机架；10-固定锥齿轮二；11-曲轴；12-连杆；13-摇杆；14-弹簧；15-下颌支撑件；16-牙托；17-下颌连接件；18-滚子从动件；19-圆柱凸轮；20-转动轴；21-固定锥齿轮一；22-连接杆；23-拨叉把手；24-轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见附图1、附图2和附图3，本发明的下颌康复机器人，包括驱动部分、传动部分、执行部分。其结构由伺服电机1、减速器2、花键轴3、两对锥齿轮4与21、8与10、定位销5、套筒6、拨叉7、连接杆22、拨叉把手23、轴24、机架9、曲轴11、连杆12、摇杆13、弹簧14、下颌支撑件15、牙托16、下颌连接件17、滚子从动件18、圆柱凸轮19、转动轴20组成。减速器2，一端联接伺服电机1，一端联接花键轴3；套筒6，一端与滑移锥齿轮一4固定联接，一端与滑移锥齿轮二8固定联接；定位销5用于滑移锥齿轮4、8分别在花键轴3的定位和固定；转动轴20，一端与固定锥齿轮一21固定联接，一端与圆柱凸轮19固定联接；滚子从动件18与下颌连接件17固定联接；曲轴11与固定锥齿轮二10固定联接；连杆12分别与曲轴11、摇杆13形成转动副，并与牙托16固定联接；弹簧14固定在下颌支撑件15与机架9之间，是下颌上下方向康复训练的柔性装置；连接杆22，一端与拨叉7形成转动副，一端与轴24采用键固定联接；轴24与拨叉把手23固定联接。

本发明的具体工作过程：

拨动拨叉7使得锥齿轮4和21啮合时，锥齿轮8和10分离，定位销5对滑移锥齿轮一4进行轴向定位和固定，伺服电机1通过减速器2驱动花键轴3转动，啮合的锥齿轮4和21实现轴的90º运动转换，转动轴20和圆柱凸轮19固定联接，驱动滚子从动件18以及下颌连接件17左、右移动，形成第一条传动路线，人下颌随下颌连接件17运动，即实现患者下颌左、右方向的康复训练。

拨动拨叉7使得锥齿轮8和10啮合时，锥齿轮4和21分离，定位销5对滑移锥齿轮二8进行轴向定位和固定，伺服电机1通过减速器2驱动花键轴3转动，啮合的锥齿轮8和10实现轴的90º运动转换，驱动曲轴11、连杆12、摇杆13带动牙托16运动，形成第二条传动路线，人下颌随着牙托16运动，即实现患者下颌在矢状面沿水滴形轨迹运动的康复训练。

下颌支撑件15、弹簧14、机架9配合，确保了患者在矢状面沿水滴形轨迹的运动过程中生理上前、后轻微运动的需要，即实现下颌的柔性支撑。

Claims (2)

1.一种下颌康复机器人，包括驱动部分、传动部分、执行部分，其特征在于：所述驱动部分采用伺服电机（1）；所述传动部分由减速器（2）、花键轴（3）、滑移锥齿轮一（4）、固定锥齿轮一（21）、转动轴（20）、圆柱凸轮（19）、滚子从动件（18）、套筒（6）、拨叉（7）、定位销（5）、机架（9）、滑移锥齿轮二（8）、固定锥齿轮二（10）、曲轴（11）、连杆（12）、摇杆（13）、连接杆（22）、拨叉把手（23）、轴（24）组成；所述执行部分由下颌连接件（17）、牙托（16）、下颌支撑件（15）、弹簧（14）组成，所述减速器（2）与花键轴（3）固定联接；所述套筒（6）与滑移锥齿轮一（4）、滑移锥齿轮二（8）固定联接；所述定位销（5）分别用于滑移锥齿轮一（4）、滑移锥齿轮二（8）与花键轴（3）的定位和固定；所述转动轴（20）与固定锥齿轮一（21）、圆柱凸轮（19）固定联接；所述下颌连接件（17）与滚子从动件（18）固定联接；所述曲轴（11）与固定锥齿轮二（10）固定联接；所述连杆（12）分别与曲轴（11）、摇杆（13）铰链联接；所述牙托（16）与连杆（12）固定联接；所述弹簧（14）固定在下颌支撑件（15）和机架（9）之间；所述连接杆（22）与拨叉（7）形成可动联接，与轴（24）固定联接；所述拨叉（7）带动滑移锥齿轮一（4）和滑移锥齿轮二（8）滑动，滑移锥齿轮一（4）和固定锥齿轮一（21）啮合时，滑移锥齿轮二（8）和固定锥齿轮二（10）分离，所述定位销（5）对滑移锥齿轮一（4）轴向定位和固定，所述伺服电机（1）通过减速器（2）驱动花键轴（3）转动，滑移锥齿轮一（4）和固定锥齿轮一（21）啮合实现轴的90°运动转换，所述转动轴（20）和圆柱凸轮（19）固定联接，驱动滚子从动件（18）、下颌连接件（17）运动，形成第一条传动路线，即实现患者下颌左、右方向的康复训练；所述拨叉（7）拨动，滑移锥齿轮二（8）和固定锥齿轮二（10）啮合时，滑移锥齿轮一（4）和固定锥齿轮一（21）分离，所述定位销（5）对滑移锥齿轮二（8）轴向定位和固定，所述伺服电机（1）通过减速器（2）驱动花键轴（3）转动，滑移锥齿轮二（8）和固定锥齿轮二（10）啮合实现轴的90°运动转换，驱动曲轴（11）、连杆（12）、摇杆（13）以及牙托（16）运动，形成第二条传动路线，即实现下颌在矢状面沿水滴形轨迹的康复训练。

2.根据权利要求1所述的下颌康复机器人，其特征在于：当患者下颌在矢状面沿水滴形轨迹进行康复训练时，所述弹簧（14）与下颌支撑件（15）、机架（9）固定连接，确保了患者运动过程中生理上前、后轻微运动的需要，即实现下颌的柔性支撑。