[发明专利]一种多自由度仿真咀嚼机器人及控制方法

权利要求书

1.一种多自由度仿真咀嚼机器人，包括上颌仿真组件、下颌仿真组件、牙模固定组件以及固定架；其特征在于，

所述上颌仿真组件包括上颌平台以及带动所述上颌平台运动的复数个连杆机构，所述连杆机构包括梯形螺纹丝杠，所述梯形螺纹丝杠一端配合连接有联轴器，所述联轴器另一端配合连接有驱动电机，所述驱动电机通过固定块与复数条导杆固定，所述导杆与所述梯形螺纹丝杠平行设置，所述连杆机构还包括滑块，所述滑块设置有一螺纹孔以及复数个导向孔，所述螺纹孔用于连接所述梯形螺纹丝杠，所述导向孔与所述导杆对应配合连接，所述螺纹丝杠另一端与轴承配合连接，所述轴承通过轴承座固定，所述轴承座还用于固定所述导杆；

所述滑块上设置有连接块，所述连接块上设置有第一连接轴，所述第一连接轴端部设置有螺纹锁紧机构，所述第一连接轴用于与连杆配合连接，所述连杆端部设置有万向机构，所述万向机构包括万向球，所述万向球与套筒滚动配合，所述万向球与所述第一连接轴转动配合；

所述上颌仿真组件与所述下颌仿真组件上设置有若干传感器，所述传感器用于检测咬合力度、咬合轨迹以及牙模温度实时信息，所述传感器实现信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述上颌平台设置有第二连接轴，所述第二连接轴端部设置有螺纹锁紧机构，所述第二连接轴用于与连杆另一端配合连接，所述连杆端部设置有万向机构，所述万向机构包括万向球，所述万向球与套筒滚动配合，所述万向球与所述第二连接轴转动配合。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述下颌仿真组件包括下颌平台以及带动所述下颌平台运动的复数个摇摆机构，所述摇摆机构实现相互配合以模拟人体下颌咀嚼动作，所述摇摆机构一端呈圆形配合连接于所述下颌平台上，另一端呈圆形配合连接于所述固定架底部。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述摇摆机构与所述固定架通过铰接装置连接，所述铰接装置包括一球铰、两铰接轴以及两U形套筒，所述球铰垂直设置有两连接孔，所述铰接轴与所述连接孔转动配合设置，所述铰接轴两端分别于所述U形套筒固定连接，所述铰接轴相互垂直设置，所述U形套筒垂直设置，所述U形套筒配合运动实现多自由度转动。

5.根据权利要求3所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述摇摆机构包括滚珠丝杠，所述滚珠丝杠一端配合连接有微型电机，所述滚珠丝杠上设置有两导向块，所述导向块设置有复数个导槽，所述导槽配合连接有支撑杆，所述支撑杆与所述滚珠丝杆平行设置，所述支撑杆一端与所述导向块活动连接，另一端与支撑块固定连接，所述支撑块另一端所述下颌平台活动连接。

6.根据权利要求1所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述牙模固定组件设置于上、下颌平台上，所述牙模固定组件后侧设置一挡块，所述挡块用于限制牙模Y方向自由度，所述牙模固定组件两侧设置夹紧块，所述夹紧块用于限制牙模X方向自由度，所述牙模固定组件还包括一转动轴以及两滑动块，所述滑动块活动配合于所述转动轴两端，所述转动轴用于带动所述滑动块沿X方向滑动以限制牙模X方向自由度。

7.根据权利要求6所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述转动轴上设置有微型电机，所述滑动块与所述夹紧块对应配合连接，所述夹紧块上设置有传感器，所述传感器用于检测牙模位置以及状态信息；所述牙模底部设置有U形固定槽，所述U形固定槽上设置有锁紧机构，所述锁紧机构用于限制牙模Z方向自由度。

8.根据权利要求1所述的一种多自由度仿真咀嚼机器人，其特征在于：所述连杆机构与所述摇摆机构均为联动结构，所述连杆机构与所述摇摆机构实现相互配合工作，所述连杆机构用于模拟人体口腔上颌咀嚼动作，所述摇摆机构用于模拟人体口腔下颌咀嚼动作。