在口腔修复医学中,现有的机器人排牙研究是利用单个机器人操作机分别对多个人工牙进行依次的排牙操作。由于人工牙的形状非常复杂,难以实现精确的抓取;排牙过程中人工牙在空间任意位置和姿态的依次定位和固定问题,本项目提出了一种全新的采用多操作机实现排牙的思想。该项目主要进行的工作为(1)设计了一种新颖的基于多操作机和牙弓曲线发生器的排牙机器人样机。基于柔性题理论进行了牙弓曲线发生器的静力学和动力学分析;基于解析法利用全口义齿的定性排牙原则实现了多操作机排牙机器人的运动学建模;在以上基础上,基于ANSYS和ADAMS进行了排牙机器人运动的联合仿真。(2)实现了人工牙的数字化重建,构建了交互式的三维虚拟排牙系统。(3)提出了一种基于PC机和开关量接口卡的批量电机控制策略。分析了实时定时和预设定时的定时稳定性和精确性,开发了多操作机排牙机器人的协调控制算法和控制程序。(4)基于多操作机排牙机器人样机进行了临床实验研究。该系统可以依据患者的颌弓参数自动的为患者设计一套合适的全口义齿。单个操作机和整体样机的重复定位精度分别为0.07mm和0.10mm。实验结果表明了该机器人实现全口义齿制作的可行性。
英文主题词multi-manipulator; robot; full denture; tooth-arrangement