多自由度智能口腔清洁系统

摘要

多自由度智能口腔清洁系统目的在于提供一种基于水平颤动拂刷法的刷牙动作，指导用户使用多自由度智能口腔清洁系统。系统包括用于完成水平颤动拂刷法的刷牙动作的多自由度运动的机械传动装置，用于系统智能控制模块的嵌入式系统的ARM处理器，无线通讯装置，传输包括刷牙时间、力度以及运动和位置的传感器组成的微机电模块，提醒用户实现刷牙动作的语音播报装置。通过系统与智能设备进行交互以及对不同人群口腔相关数据信息的统计和收集可以为口腔卫生、口腔卫生产品与器械和口腔保健相关政策提供大数据支持。

主权项

多自由度智能口腔清洁系统，其特征在于：包括系统供电的电池（1），提供旋转运动的直流电机（3），完成水平颤动拂刷法刷牙动作的多自由度运动的机械传动装置，用于系统智能控制模块的嵌入式系统的ARM处理器（21），无线通讯装置（22），传输包括刷牙时间、力度以及运动和位置的传感器组成的微机电模块（23），提醒用户实现刷牙动作的语音播报装置（24）；多自由度运动的机械传动装置由内置于牙刷本体（5）的直流电机（3）的旋转运动作为动力源，在直流电机输出轴（4）上装有圆柱凸轮（8）和从动件（9），该从动件（9）的伸出端与开有内螺旋槽的牙刷杆（12）配合，电机输出轴（4）的端部安装有主动锥齿轮（17），主动锥齿轮（17）与从动锥齿轮（18）相啮合，齿轮间用轴架（13）进行位置固定，从动锥齿轮（18）的齿轮轴连接有万向节（16），万向节（16）的伸出轴与牙刷头（14）连接；圆柱凸轮（8）通过键（6）连接在电机输出轴（4）上，圆柱凸轮（8）表面设有封闭螺旋槽，与之相配合的从动件（9）在圆柱凸轮（8）的旋转过程中，从动件（9）上滑块沿圆柱凸轮（8）表面封闭螺旋槽移动，在导向块（10）的限制下，从动件（9）伸出轴上的直槽沿着导向块（10）作轴向直线往复移动，这样，圆柱凸轮（8）的旋转运动带动从动件（9）作轴向直线往复移动；从动件（9）伸出轴表面有一凸台（11），凸台（11）与牙刷杆（12）的内螺旋槽相配合运动，即从动件（9）的直线往复移动通过凸台（11）沿牙刷杆（12）的内螺旋槽运动，使得牙刷杆（12）能够实现往复螺旋运动，这一运动可以看作是往复直线移动和旋转运动的复合运动，这一复合运动与水平颤动拂刷法的动作相对应；牙刷杆（12）与从动件（9）伸出轴、牙刷本体（5）、电机输出轴（4）相互配合连接，牙刷杆（12）、从动件（9）伸出轴和牙刷本体（5）上开设有供牙刷杆（12）插入从动件（9）伸出轴和牙刷本体（5）间的通槽，电机输出轴（4）装有支撑套（19）与牙刷杆（12）内表面接触，电机输出轴（4）的终端插入螺纹连接在牙刷杆（12）端面的端盖（15）内孔中；电机输出轴（4）的端部安装有主动锥齿轮（17），电机输出轴（4）的端部结构为花键，主动锥齿轮（17）的齿轮轴内孔为花键孔，主动锥齿轮（17）的花键孔套在电机输出轴（4）的端部花键上，主动锥齿轮（17）可以沿电机输出轴（4）的端部花键进行轴向滑移；主动锥齿轮（17）与从动锥齿轮（18）相啮合，齿轮间用轴架（13）进行位置固定，使得主动锥齿轮（17）的运动通过从动锥齿轮（18）传递，以满足传动牙刷头（14）刷毛旋转的需求；从动锥齿轮（17）的齿轮轴连接有万向节（16），万向节（16）的结构可以采用球形或十字结构，目的在于从动锥齿轮（18）的旋转运动通过万向节（16）传递给牙刷头（14）刷毛时，牙刷杆（12）也可以将往复螺旋运动传递给牙刷头（14），而不会产生干涉；万向节（16）的伸出端与牙刷头（14）连接，牙刷头（14）一端有刷毛，牙刷头（14）的另一端内孔与万向节（16）的伸出轴采用可更换方式连接，实现牙刷头（14）的旋转运动；通过直流电机（3）、牙刷本体（5）、圆柱凸轮（8）、从动件（9）、牙刷杆（12）、主动锥齿轮（17）、从动锥齿轮（18）、万向节（16）、牙刷头（14）动力部件和传动零部件的连接，使得牙刷头（14）能够完成水平颤动拂刷法的刷牙动作对应的多自由度运动。