KR101628607B1

KR101628607B1 - 로봇암 적용 교합기 및 그의 교합 방법

Info

Publication number: KR101628607B1
Application number: KR1020150029636A
Authority: KR
Inventors: 전윤식; 박지만
Original assignee: 이화여자대학교 산학협력단
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-06-08

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 로봇암 적용 교합기는, 베이스; 베이스에 장착되며, 두개골 형상을 갖고 상악 및 하악을 구비하는 모형 스컬(skull); 모형 스컬의 양측에 위치되도록 베이스에 장착되며, 하악과 연결되어 하악을 회동시키는 하악 회동부; 및 모형 스컬의 하측에 위치되도록 베이스에 장착되며, 하악을 높이 방향으로 선형 이동시키는 선형 이동부;를 포함하며, 하악 회동부는 하악의 회동을 위하여 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암(robot arm) 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상악에 대한 하악의 회동을 정밀하게 제어할 수 있어 실제 턱의 관절 움직임을 구현할 수 있다.

Description

로봇암 적용 교합기 및 그의 교합 방법{Articulator to apply robot arm and method to articulate thereof}

로봇암 적용 교합기 그의 교합 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암 구조의 하악 회동부로 인해 상악에 대한 하악의 회동을 정밀하게 제어할 수 있어 실제 턱의 관절 움직임을 구현할 수 있는 로봇암 적용 교합기 및 그의 교합 방법이 개시된다.

교합기는 상하악의 공간적 위치 관계 및 각종 하악 운동을 모형상으로 재현하고 보철물 특히 인공치아의 형태, 배열, 교교상태를 합리적으로 조정하기 위해 사용되는 기계이다. 이러한 교합기는 교합의 문제로 발생될 수 있는 각종 질병들에 대해 진단하고 치료 계획을 세우는데 주로 사용될 뿐만 아니라 임플란트와 교정 등 각종 치과 진료에 다방면으로 사용되는 장비이다.

일반적으로 교합기는 상부 구성과 하부 구성으로 이루어지고 상하악의 모형을 장착해 양자는 관절부에 의해서 연결되는 구조를 갖는다. 교합기는 관절부의 구조와 작용에 의해서 경첩 운동 교합기와 기능적 교합기로 구분될 수 있다.

경첩 운동 교합기는 단순한 개폐 운동만이 가능하고 기능적 교합기는 각종 하악 운동을 재현할 수 있는 것으로 교교기로도 지칭된다. 그리고 하악 운동 이론에 따라서 각종 교합기가 있다.

한편, 보철물은 환자의 위아래 치아의 구조를 본떠 만들게 되며, 이때 서로 대응되는 치아가 서로 양호하게 맞물리는 동작 즉 교합 상태를 고려하여 제작된다. 따라서 보철물을 제작하는 과정에서 교합 상태를 체크하기 위해 환자의 치아 모형을 장착하고 인위적으로 악관절 운동을 시키면서 보철물의 형상을 다듬어 결정하는 교합기가 사용되는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 교합기는, 일반적으로 모형을 고정하고 모형물의 상부와 하부 모형의 교합 상태를 단지 상하로 오므리고 벌리는 동작을 하여 접촉 상태를 파악하고 이를 통해 교합 상태를 확인하였다.

또한 종래의 교합기의 경우 인간의 턱 구조와 동일한 악관절처럼 정교하게 움직이지 않기 때문에 교합기는 실제처럼 악관절을 구현하는 기구로서 부족한 면이 있었고 이로 인해 교합 상태를 확인하기 위해서는 많은 어려움과 추가적인 장비의 구성이 필수적이었다.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암 구조의 하악 회동부로 인해 상악에 대한 하악의 회동을 정밀하게 제어할 수 있어 실제 턱의 관절 움직임을 구현할 수 있는 로봇암 적용 교합기 및 그의 교합 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 선형 이동부에 의해 하악이 높이 방향으로 진동 없이 선형 이동할 수 있어 정확한 저작 운동을 구현할 수 있음은 물론 저작력에 상응하는 힘을 발생시킬 수 있는 로봇암 적용 교합기 및 그의 교합 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇암 적용 교합기는, 베이스; 상기 베이스에 장착되며, 두개골 형상을 갖고 상악 및 하악을 구비하는 모형 스컬(skull); 상기 모형 스컬의 양측에 위치되도록 상기 베이스에 장착되며, 상기 하악과 연결되어 상기 하악을 회동시키는 하악 회동부; 및 상기 모형 스컬의 하측에 위치되도록 상기 베이스에 장착되며, 상기 하악을 높이 방향으로 선형 이동시키는 선형 이동부;를 포함하며, 상기 하악 회동부는 상기 하악의 회동을 위하여 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암(robot arm) 구조를 가질 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 상악에 대한 하악의 회동을 정밀하게 제어할 수 있어 실제 턱의 관절 움직임을 구현할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 하악 회동부는 상기 모형 스컬의 양측에 배치도는 한 쌍의 로봇암을 포함하며, 상기 한 쌍의 로봇암은 각각, 상기 베이스에 장착되고, 연결된 연결부재를 제자리에서 회동시키는 제1 액츄에이터; 상기 연결부재에 회동 가능하게 결합되는 제2 액츄에이터; 및 상기 제2 액츄에이터에 결합되고, 하악과 결합된 하악 연결부재를 회동시킴으로써 상기 상악에 대해 상기 하악을 회동시키는 제3 액츄에이터를 포함하며, 상기 제1 액츄에이터, 상기 제2 액츄에이터 및 상기 제3 액츄에이터에 의해 상기 하악은 전후, 좌우 또는 상하 방향으로 이동 가능하다.

일측에 따르면, 상기 하악 연결부재는, 상기 제3 액츄에이터에 연결되는 연결 부분; 및 상기 하악에 관통 결합되며 상기 연결 부분에 고정되는 바아 형상의 고정바아를 포함할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 고정바아의 단부는 상기 베이스에 관통 배치되되, 상기 고정바아의 움직임이 가능하도록 상기 베이스에는 상기 고정바아의 이동 경로에 대응되는 곡선홈이 형성될 수 있다.

일측에 따르면, 상기 선형 이동부는 상기 하악을 상기 하악 회동부와의 회동 기준을 중심으로 높이 방향으로 리니어모션(linear motion) 가능하도록 리니어 모터로 구비될 수 있다.

일측에 따르면, 상기 모형 스컬에 장착되어 상기 상악에 대한 상기 하악의 압력을 실시간으로 측정하는 로드셀; 및 상기 로드셀에 의해 측정된 정보를 토대로 상기 하악 회동부 또는 상기 선형 이동부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 로드셀에 의해 미리 설정된 압력보다 높은 압력이 감지되는 경우, 상기 제어부는 상기 하악 회동부 또는 상기 선형 이동부의 작동을 중지시킬 수 있다.

일측에 따르면, 상기 제어부는, 상기 하악 회동부를 작동시키기 위한 회동 구동회로; 상기 선형 이동부를 작동시키기 위한 선형 구동회로; 및 상기 회동 구동회로 및 상기 선형 구동회로와 통신 인터페이스에 의해 무선 연결되어 상기 회동 구동회로 및 상기 선형 구동회로를 제어하는 메인 제어부재를 포함할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 회동 구동회로 및 상기 선형 구동회로는 C언어로 프래그래밍 가능하다.

일측에 따르면, 상기 베이스에 누름 가능하게 장착되며, 상기 하악 회동부 또는 상기 선형 이동부를 일시적으로 중지시키거나 재개시키는 일시 작동부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇암 적용 교합기의 교합 방법은, 교합 피대상자에게 상하의 좌우에 마그네틱볼이 구비된 페이스 보우를 적용하여 상기 교합 피대상자의 치아 상태를 파악하는, 치아 상태 파악 단계; 및 상기 로봇암 적용 교합기를 이용하여 상기 교합 피대상자에 맞는 보철물을 제조하는, 보철물 제조 단계;를 포함하며, 상기 페이스 보우에 구비되는 상기 마그네틱볼들 중 상부의 좌우에 형성되는 마그네틱볼은 상악의 정적인 것을 인식하고, 하부의 좌우에 형성되는 마그네틱볼은 하악의 동적인 움직임을 인식할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 보철물 제조 단계 시, 상기 모형 스컬의 상악과 하악 사이에 교합력 분석을 위한 교합력 분석 장치를 인입시킴으로써 교합력 보정을 실행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암 구조의 하악 회동부로 인해 상악에 대한 하악의 회동을 정밀하게 제어할 수 있어 실제 턱의 관절 움직임을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선형 이동부에 의해 하악이 높이 방향으로 진동 없이 선형 이동할 수 있어 정확한 저작 운동을 구현할 수 있음은 물론 저작력에 상응하는 힘을 발생시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 적용 교합기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇암 적용 교합기를 후측에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 일부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 하악 회동부와 베이스의 결합 구조를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 적용 교합기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇암 적용 교합기를 후측에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 일부분을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 하악 회동부와 베이스의 결합 구조를 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암 적용 교합기(100)는, 베이스(110)와, 베이스(110)에 장착되며 두개골 형상을 갖고 상악(121) 및 하악(125)을 구비하는 모형 스컬(120)과, 모형 스컬(120)의 양측에 위치되도록 베이스(110)에 장착되며 하악(125)과 연결되어 하악(125)을 회동시키는 하악 회동부(130)와, 모형 스컬(120)의 하측에 위치되도록 베이스(110)에 장착되며 하악(125)을 높이 방향으로 선형 이동시키는 선형 이동부(150)를 포함할 수 있다.

여기서, 하악 회동부(130)는 상악(121)에 대한 하악(125)의 회동이 견고히 이루어질 수 있도록 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암(robot arm) 구조를 갖는데, 이에 대해서는 상세히 후술하기로 한다.

이러한 구성으로 인해, 로봇암 적용 교합기(100)가 실제 턱의 움직임을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 저작 운동을 구현할 수 있으며, 아울러 환자에 따라 맞춤형으로 보철물의 제작이 이루어질 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 베이스(110)는, 하부 베이스(115)와, 하부 베이스(115)의 상단에서 양측으로 연결되는 한 쌍의 측부 베이스(111)와, 측부 베이스(111) 간을 연결하는 상부 베이스(118)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 한 쌍의 측부 베이스(111)의 사이에 모형 스컬(120)이 배치된다. 한 쌍의 측부 베이스(111)에는 모형 스컬(120)의 하악(125)을 움직이기 위한 하악 회동부(130)가 장착된다. 아울러 측부 베이스(111)에는 상악(121)에 대한 하악(125)의 움직임의 일정 범위 내에서만 이루어지도록 홈이 형성되어 있는데 이에 대해서는 하악 회동부(130) 설명 시 부연하기로 한다.

하부 베이스(115)에는 모형 스컬(120)의 하악(125)을 높이 방향으로 선형 이동시키기 위한 선형 이동부(150)가 장착된다. 아울러 하악 회동부(130) 및 선형 이동부(150)를 작동시키기 위한 다수의 버튼(미도시) 등이 장착될 수도 있다.

이러한 베이스(110)는 금속 재질로 마련됨으로써 우수한 내구성을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 강성을 갖는 합성수지 재질 등으로 마련될 수 있음은 당연하다.

본 실시예의 모형 스컬(120)은, 사람의 스컬 형상에 대응되는 형상으로 제조한 것으로, 특히 상악(121)에 대해 하악(125)이 움직임 가능한 구조를 갖는다. 이러한 모형 스컬(120)은 두개골 CT 촬영 정보를 이용하여 3D 프린팅하여 제작할 수 있다.

한편, 본 실시예의 하악 회동부(130)는, 상악(121)에 대해 하악(125)을 회동시키는 부분으로서, 실제 턱의 움직임과 대응되는 움직임이 가능하도록 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암 구조를 갖는다.

이러한 하악 회동부(130)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 액츄에이터(132, 133, 134)를 각각 구비한 한 쌍의 로봇암(131)이 한 쌍의 측부 베이스(111)에 각각 배치된다. 이를 통해, 하나의 로봇암(131)이 하악(125)의 일측에 연결되고 다른 하나의 로봇암(131)이 하악(125)의 타측에 연결되며, 따라서 한 쌍의 로봇암(131)의 작동에 의해서 하악(125)이 회동 부분을 중심으로 열리거나 닫힐 수 있다.

보다 상세하게는, 하악 회동부(130)를 이루는 각각의 로봇암(131)은, 측부 베이스(111)에 장착되어 연결 상태의 연결부재(135)를 제자리에서 회동시키는 제1 액츄에이터(132)와, 연결부재(135)에 회동 가능하게 결합되는 제2 액츄에이터(133)와, 제2 액츄에이터(133)에 결합되고 하악(125)과 연결된 하악 연결부재(136)를 회동시킴으로써 상악(121)에 대해 하악(125)을 회동시키는 제3 액츄에이터(134)를 포함할 수 있다. 3개의 액츄에이터(132, 133, 134)와 2개의 연결부재(135, 136))가 조합된 구성을 갖는 것이다.

여기서, 제1 액츄에이터(132)는 도 2에 도시된 화살표 A 방향으로 연결부재(135)를 제자리 회동시킬 수 있다. 한편, 제2 액츄에이터(133)는 도 2에 도시된 화살표B 방향으로 연결부재(135)에 대해 회동될 수 있다. 그리고, 제3 액츄에이터(134)는 도 2에 도시된 화살표 C 방향으로 하악 연결부재(136)를 회동시킬 수 있다.

이러한 구조로 인해, 하악 연결부재(136)에 연결된 모형 스컬(120)의 하악(125)은 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동 가능하다. 또한 액츄에이터(132, 133, 134)들을 정교하게 제어할 수 있어 상악(121)에 대한 하악(125)의 움직임을 정교하게 구현할 수 있다. 다시 말해, 하악(125)의 관성의 및 유연성 조절이 가능한 것이다.

하악 연결부재(136)의 구성에 대해 구체화하면, 하악 연결부재(136)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 액츄에이터(134)에 연결되는 연결 부분(137)과, 하악(125)의 측부에 관통 결합되어 연결 부분(137)에 고정되는 바아 형상의 고정바아(138)를 구비할 수 있다.

연결 부분(137)은 제3 액츄에이터(134)의 양측으로부터 앞으로 나란히 배치된 양팔 형상을 가지며 연결 부분(137)의 단부에서 연결 부분(137)이 향하는 방향과 가로 방향을 갖는 고정바아(138)가 연결 부분(137)에 장착된다. 연결 부분(137)들의 사이에는 하악(125)의 측부가 위치되는데 고정바아(138)는 이러한 연결 부분(137)들 및 하악(125)의 측부를 관통하여 결합된다. 따라서 제3 액츄에이터(134)에 의해 하악 연결부재(136)가 회동할 때 고정바아(138)에 관통 결합된 하악(125) 역시 회동할 수 있는 것이다.

그리고 고정바아(138)의 일단부는 측부 베이스(111)에 관통 배치된다. 도 4를 참조하면, 측부 베이스(111)의 내측벽에는 예를 들면 U자형의 곡선홈(112)이 형성된다. 이 곡선홈(112)에 고정바아(138)의 단부가 위치되는 것이다. 곡선홈(112)은 고정바아(138)의 이동을 가이드하는 역할을 할 뿐만 아니라 고정바아(138)의 이동 범위를 제한하기도 한다. 이를 통해 하악 회동부(130)에 의해 하악(125)이 회동할 때 고정바아(138)가 곡선홈(112)의 경로를 따라 이동하기 때문에 하악(125)의 움직임이 정확하게 이루어질 수 있고 곡선홈(112)의 형성 길이에 대응되는 하악(125)의 움직임을 구현할 수 있다.

한편, 이러한 하악 회동부(130)를 구동시키기 위한 회동 구동회로(미도시)가 더 구비될 수 있다. 그리고 회동 구동회로와 상호 작용하여 하악 회동부(130)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부의 구성에 대해서는 상세히 후술하기로 한다.

하악 구동회로는 예를 들면 C 언어로 프로그래밍될 수 있으며, 제어부의 제어에 의해 하악 회동부(130)를 작동시켜 사용자가 원하는 하악(125)의 회동을 구현할 수 있다.

한편, 본 실시예의 선형 이동부(150)는, 베이스(110)의 하부 베이스(115)에 장착되고, 상단부가 하악(125)의 아래 부분에 연결되는 구조를 갖는다. 이러한 선형 이동부(150)는 하악(125)을 하악 회동부(130)와의 회동 기준을 중심으로 높이 방향으로 리니어모션(linear motion) 이동 가능하도록 리니어 모터로 마련될 수 있다.

따라서 하악(125)을 높이 방향으로 움직여 저작을 시킬 때, 하악(125)이 진동 없이 선형으로 이동할 수 있어 정확한 저작 운동을 구현할 수 있다. 아울러 선형 이동부(150)는 큰 힘을 발휘할 수 있는 리니어 모터로 마련됨으로써 발생 가능한 저작력에 상응하는 힘을 견딜 수 있다. 다만, 선형 이동부(150)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며 다른 종류의 구동부, 예를 들면 유압 실린더 또는 에어 실린더 등이 적용될 수 있음은 당연하다.

한편, 이러한 선형 이동부(150)를 구동시키기 위한 선형 구동회로(미도시)가 더 구비될 수 있다. 제어부는 선형 구동회로와 상호 작용하여 선형 이동부(150)의 저작 운동을 제어할 수 있다.

선형 구동회로는 전술한 하악 구동회로와 마찬가지로 예를 들면 C 언어로 프로그래밍될 수 있으며, 제어부의 제어에 의해 선형 이동부(150)를 작동시켜 사용자가 원하는 하악(125)의 저작 운동을 구현할 수 있도록 한다.

한편, 본 실시예의 로봇암 적용 교합기(100)는, 상악(121)에 대한 하악(125)의 압력, 예를 들면 저작력을 실시간으로 측정하기 위하여 로드셀(미도시)을 더 포함하며, 이 로드셀은 전술한 제어부에 의해 제어될 수 있다.

제어부는 로드셀에 의해 측정된 정보를 토대로 하악 회동부(130) 또는 선형 이동부(150)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들면, 로드셀을 통해 미리 설정된 압력보다 높은 압력, 즉 저작력이 감지되는 경우, 제어부는 하악 회동부(130) 또는 선형 이동부(150)의 작동을 중지시킬 수 있다.

이러한 제어부는, 전술한 것처럼, 하악 회동부(130)를 작동시키기 위한 회동 구동회로와, 선형 이동부(150)를 작동시키기 위한 선형 구동회로와, 회동 구동회로와 선형 구동회로와 통신 인터페이스에 의해 무선 연결되어 회동 구동회로 및 선형 구동회로를 제어하는 메인 제어부재를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스로는 AVR칩이 적용될 수 있다. 아울러, 메인 제어부재는 PC 등이 적용될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 실시예의 베이스(110)에는, 누름 가능하게 장착되어 하악 회동부(130) 또는 선형 이동부(150)를 일시적으로 중지시키고 아울러 다시 작동을 재개시키는 일시 작동부(미도시), 예를 들면 일시 작동 버튼이 구비될 수 있다. 또한, 베이스(110)에는 교합기(100)의 전체적인 작동을 제어하는 전원 버튼(미도시)이 구비될 수 있다.

한편, 이하에서는, 전술한 구성을 갖는 로봇암 적용 교합기(100)의 교합 방법에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시에의 로봇암 적용 교합기(100)의 교합 방법은, 교합 피대상자에게 상하의 좌우에 마그네틱볼이 구비된 페이스 보우를 적용하여 교합 피대상자의 치아 상태를 파악하는 치아 상태 파악 단계와, 로봇암 적용 교합기(100)를 이용하여 교합 피대상자에 맞는 보철물을 제조하는 보철물 제조 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 페이스 보우에 구비되는 마그네틱볼들 중 상부의 좌우에 형성되는 마그네틱볼은 상악(121)의 정적인 것을 인식하고, 하부의 좌우에 형성되는 마그네틱볼은 하악(125)의 동적인 움직임을 인식할 수 있다. 이를 통해 교합 대상자의 상하악 구조에 맞는 보철물을 정확하게 제조할 수 있다.

한편, 보철물 제조 단계 시, 모형 스컬(120)의 상악(121)과 하악(125) 사이에 교합력 분석을 위한 교합력 분석 장치(미도시)를 인입시킴으로써 교합력 보정을 실행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암(131) 구조의 하악 회동부(130)로 인해 상악(121)에 대한 하악(125)의 회동을 정밀하게 제어할 수 있어 실제 턱의 관절 움직임을 구현할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 선형 이동부(150)에 의해 하악(125)이 높이 방향으로 진동 없이 선형 이동할 수 있어 정확한 저작 운동을 구현할 수 있음은 물론 저작력에 상응하는 힘을 발생시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 로봇암 적용 교합기
110 : 베이스
120 : 모형 스컬
125 : 하악
130 : 하악 회동부
131 : 한 쌍의 로봇암
132 : 제1 액츄에이터
133 : 제2 액츄에이터
134 : 제3 액츄에이터
138 : 고정방아
150 : 선형 이동부

Claims

하부 베이스와, 상기 하부 베이스의 양측에 연결되는 한 쌍의 측부 베이스를 구비한 베이스;
상기 베이스에 장착되며, 두개골 형상을 갖고 상악 및 하악을 구비하는 모형 스컬(skull);
상기 모형 스컬의 양측에 위치되도록 상기 측부 베이스에 장착되며, 상기 하악과 연결되어 상기 하악을 회동시키는 하악 회동부; 및
상기 모형 스컬의 하측에 위치되도록 상기 하부 베이스에 장착되며, 상기 하악을 높이 방향으로 선형 이동시키는 선형 이동부;
를 포함하며,
상기 하악 회동부는 상기 모형 스컬의 양측에 배치되는 한 쌍의 로봇암을 포함하며,
상기 한 쌍의 로봇암은 각각,
상기 측부 베이스에 장착되고, 연결된 연결부재를 제자리에서 회동시키는 제1 액츄에이터;
상기 연결부재에 회동 가능하게 결합되는 제2 액츄에이터; 및
상기 제2 액츄에이터에 결합되고, 상기 하악과 결합된 하악 연결부재를 회동시킴으로써 상기 상악에 대해 상기 하악을 회동시키는 제3 액츄에이터를 포함하며,
상기 제1 액츄에이터, 상기 제2 액츄에이터 및 상기 제3 액츄에이터에 의해 상기 하악은 전후, 좌우 또는 상하 방향으로 이동 가능한 로봇암 적용 교합기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하악 연결부재는,
상기 제3 액츄에이터에 연결되는 연결 부분; 및
상기 하악에 관통 결합되며 상기 연결 부분에 고정되는 바아 형상의 고정바아를 포함하는 로봇암 적용 교합기.
제3항에 있어서,
상기 고정바아의 단부는 상기 베이스에 관통 배치되되, 상기 고정바아의 움직임이 가능하도록 상기 베이스에는 상기 고정바아의 이동 경로에 대응되는 곡선홈이 형성되는 로봇암 적용 교합기.
제1항에 있어서,
상기 선형 이동부는 상기 하악을 상기 하악 회동부와의 회동 기준을 중심으로 높이 방향으로 리니어모션(linear motion) 가능하도록 리니어 모터로 구비되는 로봇암 적용 교합기.
제1항에 있어서,
상기 모형 스컬에 장착되어 상기 상악에 대한 상기 하악의 압력을 실시간으로 측정하는 로드셀; 및
상기 로드셀에 의해 측정된 정보를 토대로 상기 하악 회동부 또는 상기 선형 이동부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 로봇암 적용 교합기.
제6항에 있어서,
상기 로드셀에 의해 미리 설정된 압력보다 높은 압력이 감지되는 경우, 상기 제어부는 상기 하악 회동부 또는 상기 선형 이동부의 작동을 중지시키는 로봇암 적용 교합기.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하악 회동부를 작동시키기 위한 회동 구동회로;
상기 선형 이동부를 작동시키기 위한 선형 구동회로; 및
상기 회동 구동회로 및 상기 선형 구동회로와 통신 인터페이스에 의해 무선 연결되어 상기 회동 구동회로 및 상기 선형 구동회로를 제어하는 메인 제어부재를 포함하는 로봇암 적용 교합기.
제8항에 있어서,
상기 회동 구동회로 및 상기 선형 구동회로는 C언어로 프래그래밍 가능한 로봇암 적용 교합기.
제1항에 있어서,
상기 베이스에 누름 가능하게 장착되며, 상기 하악 회동부 또는 상기 선형 이동부를 일시적으로 중지시키거나 재개시키는 일시 작동부를 더 포함하는 로봇암 적용 교합기.
제1항에 따른 로봇암 적용 교합기의 교합 방법에 있어서,
교합 피대상자에게 상하의 좌우에 마그네틱볼이 구비된 페이스 보우를 적용하여 상기 교합 피대상자의 치아 상태를 파악하는, 치아 상태 파악 단계; 및
상기 로봇암 적용 교합기를 이용하여 상기 교합 피대상자에 맞는 보철물을 제조하는, 보철물 제조 단계;
를 포함하며,
상기 페이스 보우에 구비되는 상기 마그네틱볼들 중 상부의 좌우에 형성되는 마그네틱볼은 상악의 정적인 것을 인식하고, 하부의 좌우에 형성되는 마그네틱볼은 하악의 동적인 움직임을 인식하는 로봇암 적용 교합기의 교합 방법.
제11항에 있어서,
상기 보철물 제조 단계 시, 상기 모형 스컬의 상악과 하악 사이에 교합력 분석을 위한 교합력 분석 장치를 인입시킴으로써 교합력 보정을 실행하는 로봇암 적용 교합기의 교합 방법.