[發(fā)明專(zhuān)利]多自由度智能口腔清潔系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610401613.5
• 申請(qǐng)日: 2016-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105877861B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁萍;程子健;蘇艷;張萬(wàn)方;許兆美;程偉;崔家源;顧詩(shī)怡;王夢(mèng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): A61C17/26
• 分類(lèi)號(hào): A61C17/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.多自由度智能口腔清潔系統(tǒng)，其特征在于：包括系統(tǒng)供電的電池（1），提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的直流電機(jī)（3），完成水平顫動(dòng)拂刷法刷牙動(dòng)作的多自由度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置，用于系統(tǒng)智能控制模塊的嵌入式系統(tǒng)的ARM處理器（21），無(wú)線通訊裝置（22），傳輸包括刷牙時(shí)間、力度以及運(yùn)動(dòng)和位置的傳感器組成的微機(jī)電模塊（23），提醒用戶(hù)實(shí)現(xiàn)刷牙動(dòng)作的語(yǔ)音播報(bào)裝置（24）；多自由度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置由內(nèi)置于牙刷本體（5）的直流電機(jī)（3）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作為動(dòng)力源，在直流電機(jī)輸出軸（4）上裝有圓柱凸輪（8）和從動(dòng)件（9），該從動(dòng)件（9）的伸出端與開(kāi)有內(nèi)螺旋槽的牙刷桿（12）配合，電機(jī)輸出軸（4）的端部安裝有主動(dòng)錐齒輪（17），主動(dòng)錐齒輪（17）與從動(dòng)錐齒輪（18）相嚙合，齒輪間用軸架（13）進(jìn)行位置固定，從動(dòng)錐齒輪（18）的齒輪軸連接有萬(wàn)向節(jié)（16），萬(wàn)向節(jié)（16）的伸出軸與牙刷頭（14）連接；圓柱凸輪（8）通過(guò)鍵（6）連接在電機(jī)輸出軸（4）上，圓柱凸輪（8）表面設(shè)有封閉螺旋槽，與之相配合的從動(dòng)件（9）在圓柱凸輪（8）的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，從動(dòng)件（9）上滑塊沿圓柱凸輪（8）表面封閉螺旋槽移動(dòng)，在導(dǎo)向塊（10）的限制下，從動(dòng)件（9）伸出軸上的直槽沿著導(dǎo)向塊（10）作軸向直線往復(fù)移動(dòng)，這樣，圓柱凸輪（8）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)件（9）作軸向直線往復(fù)移動(dòng)；從動(dòng)件（9）伸出軸表面有一凸臺(tái)（11），凸臺(tái)（11）與牙刷桿（12）的內(nèi)螺旋槽相配合運(yùn)動(dòng)，即從動(dòng)件（9）的直線往復(fù)移動(dòng)通過(guò)凸臺(tái)（11）沿牙刷桿（12）的內(nèi)螺旋槽運(yùn)動(dòng)，使得牙刷桿（12）能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)螺旋運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)可以看作是往復(fù)直線移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，這一復(fù)合運(yùn)動(dòng)與水平顫動(dòng)拂刷法的動(dòng)作相對(duì)應(yīng)；牙刷桿（12）與從動(dòng)件（9）伸出軸、牙刷本體（5）、電機(jī)輸出軸（4）相互配合連接，牙刷桿（12）、從動(dòng)件（9）伸出軸和牙刷本體（5）上開(kāi)設(shè)有供牙刷桿（12）插入從動(dòng)件（9）伸出軸和牙刷本體（5）間的通槽，電機(jī)輸出軸（4）裝有支撐套（19）與牙刷桿（12）內(nèi)表面接觸，電機(jī)輸出軸（4）的終端插入螺紋連接在牙刷桿（12）端面的端蓋（15）內(nèi)孔中；電機(jī)輸出軸（4）的端部安裝有主動(dòng)錐齒輪（17），電機(jī)輸出軸（4）的端部結(jié)構(gòu)為花鍵，主動(dòng)錐齒輪（17）的齒輪軸內(nèi)孔為花鍵孔，主動(dòng)錐齒輪（17）的花鍵孔套在電機(jī)輸出軸（4）的端部花鍵上，主動(dòng)錐齒輪（17）可以沿電機(jī)輸出軸（4）的端部花鍵進(jìn)行軸向滑移；主動(dòng)錐齒輪（17）與從動(dòng)錐齒輪（18）相嚙合，齒輪間用軸架（13）進(jìn)行位置固定，使得主動(dòng)錐齒輪（17）的運(yùn)動(dòng)通過(guò)從動(dòng)錐齒輪（18）傳遞，以滿(mǎn)足傳動(dòng)牙刷頭（14）刷毛旋轉(zhuǎn)的需求；從動(dòng)錐齒輪（17）的齒輪軸連接有萬(wàn)向節(jié)（16），萬(wàn)向節(jié)（16）的結(jié)構(gòu)可以采用球形或十字結(jié)構(gòu)，目的在于從動(dòng)錐齒輪（18）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)（16）傳遞給牙刷頭（14）刷毛時(shí)，牙刷桿（12）也可以將往復(fù)螺旋運(yùn)動(dòng)傳遞給牙刷頭（14），而不會(huì)產(chǎn)生干涉；萬(wàn)向節(jié)（16）的伸出端與牙刷頭（14）連接，牙刷頭（14）一端有刷毛，牙刷頭（14）的另一端內(nèi)孔與萬(wàn)向節(jié)（16）的伸出軸采用可更換方式連接，實(shí)現(xiàn)牙刷頭（14）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；通過(guò)直流電機(jī)（3）、牙刷本體（5）、圓柱凸輪（8）、從動(dòng)件（9）、牙刷桿（12）、主動(dòng)錐齒輪（17）、從動(dòng)錐齒輪（18）、萬(wàn)向節(jié)（16）、牙刷頭（14）動(dòng)力部件和傳動(dòng)零部件的連接，使得牙刷頭（14）能夠完成水平顫動(dòng)拂刷法的刷牙動(dòng)作對(duì)應(yīng)的多自由度運(yùn)動(dòng)；多自由度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置，其多自由度動(dòng)作包括牙刷頭（14）的轉(zhuǎn)動(dòng)和牙刷頭（14）在牙刷桿（12）帶動(dòng)下的往復(fù)螺旋移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的多自由度智能口腔清潔系統(tǒng)，其特征在于：用于傳輸刷牙時(shí)間、力度、運(yùn)動(dòng)和位置的傳感器，包括計(jì)時(shí)器、力傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀，可以?xún)?nèi)置于牙刷本體（5）或牙刷桿（12）或牙刷頭（14）中，計(jì)時(shí)器、力傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀可以是獨(dú)立的，或者是幾個(gè)封裝在一起構(gòu)成微機(jī)電模塊（23）；其中計(jì)時(shí)器用于對(duì)有效刷牙時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)；有效刷牙時(shí)間是指有牙刷頭（14）在一定力度下的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；力傳感器是指對(duì)牙刷頭（14）作用在牙齒或口腔清潔部位的力進(jìn)行檢測(cè)；加速度計(jì)是指對(duì)牙刷頭（14）的運(yùn)動(dòng)速度和位移進(jìn)行檢測(cè)；陀螺儀是指對(duì)牙刷頭（14）的空間位置進(jìn)行檢測(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的多自由度智能口腔清潔系統(tǒng)，其特征在于：無(wú)線通訊裝置（22）是指藍(lán)牙模塊或者基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）模塊，可以滿(mǎn)足多種條件和環(huán)境下的信息傳遞。

4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的多自由度智能口腔清潔系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)智能控制模塊（2）的嵌入式系統(tǒng)的ARM處理器（21）用于管理包括直流電機(jī)（3），無(wú)線通訊裝置（22），微機(jī)電模塊（23），語(yǔ)音播報(bào)裝置（24）并進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信息的采集、處理和通訊，將相關(guān)信息傳輸至接收裝置。