[发明专利]一种口腔扫描装置及其使用方法

说明书

一种口腔扫描装置及其使用方法，属于口腔扫描仪技术领域，该口腔扫描装置，包括扫描手柄、微处理器和显示屏，微处理器内设置主控单元和图像处理单元，扫描手柄内设置三轴数字陀螺仪、惯性驱动平台和扫描探头，惯性驱动平台包括位置保持元件、力矩传动元件、位置检测元件和驱动元件，扫描探头通过图像处理单元与显示屏连接，图像处理单元与主控单元连接；三轴数字陀螺仪和位置检测元件通过主控单元与驱动元件连接，驱动元件通过力矩传动元件与位置保持元件相连，本发明的有益效果是，本发明使扫描手柄扫描角度和速度可控，使扫描的准确度和清晰度更高，实现了集成化、多功能化，提高了对牙床模型扫描的准确度和效率，减轻了劳动强度。

技术领域

本发明涉及口腔扫描仪技术领域，尤其涉及一种口腔扫描装置及其使用方法。

背景技术

牙科医生在为患者治疗时，会采用倒模的方式，获得患者口腔牙齿外形，这种方式比较麻烦，目前也有采用扫描的方式获得患者口腔内牙齿的3维数据模型，即可以辅助治疗，也可以为制备义齿提供参数，但是对患者牙床进行扫描的传统做法是，手持扫描手柄使其沿着牙床运动完成扫描，整个过程是靠人工手动转动扫描手柄，由于工作人员的熟练程度不同，对每次位置的转动角度和速度不同，扫描的结果将产生很大影响；而且现有的口腔扫描装置整体结构比较笨重或结构比较松散且属于自由组合的方式，无法达到便携的效果，使用不方便。

因此，如何设计一种便携式的口腔扫描装置，使其对工作人员的熟练程度要求不高，扫描手柄相对于牙床的扫描角度和扫描速度可控，使扫描结果的准确度和清晰度更高是目前口腔扫描领域中面临的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种口腔扫描装置，主要解决了现有的口腔扫描过程需要靠人工手动转动扫描手柄，扫描的角度和速度不可控，从而影响扫描结果的问题，进一步解决了现有的口腔扫描仪不方便携带的问题，目的在于，设计一种便携式的口腔扫描装置，扫描手柄相对于牙床的扫描角度和扫描速度可控，使扫描结果的成功率、准确度和清晰度更高。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述口腔扫描装置，包括扫描手柄、微处理器和显示屏，所述微处理器内设置有主控单元和图像处理单元，所述扫描手柄内设置有三轴数字陀螺仪、惯性驱动平台和扫描探头，所述惯性驱动平台包括位置保持元件、力矩传动元件、多个位置检测元件和对应的驱动元件，所述扫描探头通过所述图像处理单元与显示屏电连接用于识别扫描手柄和牙床之间的空间位置关系，所述图像处理单元与所述主控单元电连接用于确定扫描手柄所需转动的角度；所述三轴数字陀螺仪和位置检测元件通过所述主控单元与驱动元件连接，所述驱动元件通过力矩传动元件与位置保持元件相连，当力矩传动元件发生转动时，位置保持元件产生相反的力矩通过力矩传动元件传输给扫描手柄使扫描手柄转动所需的角度。

进一步地，所述力矩传动元件包括正交相连且由外向内设置的框架Ⅰ、框架Ⅱ和框架Ⅲ，所述框架Ⅰ与所述扫描手柄固定相连，所述框架Ⅰ内转动连接有位置保持元件，所述框架Ⅰ、框架Ⅱ、框架Ⅲ和位置保持元件两两之间分别连接一组位置检测元件和驱动元件。

进一步地，所述位置检测元件包括分别连接在框架Ⅰ和框架Ⅱ之间的角度传感器Ⅰ、连接在框架Ⅱ和框架Ⅲ上的角度传感器Ⅱ、连接在框架Ⅲ和位置保持元件之间的角度传感器Ⅲ；所述驱动元件设置为与角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ和角度传感器Ⅲ相对设置的力矩电机Ⅰ、力矩电机Ⅱ和力矩电机Ⅲ，所述力矩电机Ⅰ的输出轴与框架Ⅱ相连，所述力矩电机Ⅱ的输出轴与框架Ⅲ相连，所述力矩电机Ⅲ的输出轴与位置保持元件相连；所述位置保持元件设置为惯性转子，所述惯性转子通过轴承与框架Ⅲ相连。

进一步地，所述位置检测元件还包括分别与角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ和角度传感器Ⅲ同轴设置的三个加速度传感器，三个所述加速度传感器通过主控单元分别与力矩电机Ⅰ、力矩电机Ⅱ和力矩电机Ⅲ电连接；所述角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ和角度传感器Ⅲ通过主控单元分别与力矩电机Ⅰ、力矩电机Ⅱ和力矩电机Ⅲ电连接。