[实用新型]一种小型仿人类下颌运动装置

说明书

本实用新型是一种小型仿人类下颌运动装置，包括平动机构、升降机构、空间连杆并联机构、下颌仿真模型和驱动控制系统，平动机构用于驱动下颌仿真模型在平面内做任意方向和速度的平面运动；升降机构用于驱动下颌仿真模型在竖直方向做任意速度的直线运动；空间连杆并联机构包括两组翻转驱动装置，两组翻转驱动装置分别固定在下颌仿真模型的两侧，并与下颌仿真模型传动连接，下颌仿真模型固定在万向节上，万向节设置在下颌仿真模型后侧面中央位置，两组翻转驱动装置相互协调，通过空间连杆驱动万向节实现下颌仿真模型绕冠状轴、垂直轴两个方向的旋转运动。该种仿人类下颌运动装置结构紧凑、连接可靠，占用空间小，可用于医学教学、语言障碍治疗。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体的说是一种小型仿人类下颌运动装置。

背景技术

仿人类下颌运动装置，是一种能够模拟人类下颌骨运动行为的仿生装置，它可以应用于医学教学、食品质地评估以及牙科材料测试等领域，还可以用于研究人类的语言表达、表情变化。目前，仿下颌运动装置大多采用典型Stewart平台及其变形机构，然而并联机构运动控制较为复杂，且占用空间较大，不适合用于医学教学、语言障碍治疗等需要小型灵活的设备的工作场合。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种小型仿人类下颌运动装置，该种仿人类下颌运动装置结构紧凑、连接可靠，占用空间小，可用于医学教学、语言障碍治疗。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种小型仿人类下颌运动装置，其特征是：包括平动机构、升降机构、空间连杆并联机构、下颌仿真模型和驱动控制系统，所述的平动机构用于驱动下颌仿真模型在平面内做任意方向和速度的平面运动；所述的升降机构用于驱动下颌仿真模型在竖直方向做任意速度的直线运动；所述的空间连杆并联机构包括两组翻转驱动装置，两组翻转驱动装置分别固定在下颌仿真模型的两侧，并与下颌仿真模型传动连接，下颌仿真模型固定在万向节上，所述的万向节设置在下颌仿真模型后侧面中央位置，两组翻转驱动装置相互之间协调，通过空间连杆驱动万向节实现下颌仿真模型绕冠状轴、垂直轴两个方向的旋转运动。所述的平动机构包括由上至下依次设置的上板、中板、下板，所述的中板的上表面固定安装有第一齿条，所述的第一齿条上方与第一齿轮啮合，所述的第一齿轮与第一电机的输出轴固定连接，所述的第一电机固定安装在上板的下表面；

所述的下板的上表面固定安装有第二齿条，所述的第二齿条上方与第二齿轮啮合，所述的第二齿轮与第二电机的输出轴固定连接，所述的第二电机固定安装在中板的下表面；

所述的上板和中板之间滑动连接，上板和中板的相对滑动方向与第一齿条的延伸方向相同，所述的中板和下板之间滑动连接中板和下板的相对滑动方向与第二齿条的延伸方向相同；

所述的第一齿条和第二齿条相互垂直。

第一直线导轨两端通过螺钉固定安装在上板的下表面，第一滑块与第一直线导轨通过直线轴承滑动连接，所述的第一滑块固定安装在中板的上表面；第二直线导轨两端通过螺钉固定安装在中板的下表面，第二滑块与第二直线导轨通过直线轴承滑动连接，所述的第二滑块固定安装在下板的上表面，所述的第一直线导轨和第二直线导轨相互垂直。

所述的升降机构包括第三电机，所述的第三电机固定安装在下板下表面，第三电机的输出轴端部固定安装有主动锥齿轮，所述的下板下方设置有挡板，所述的挡板通过若干根导向柱固定安装在下板下表面，所述的挡板和下板之间设置有垂向运动平台，所述的导向柱穿过垂向运动平台，螺纹导杆垂直穿过垂向运动平台，螺纹导杆与垂向运动平台螺纹连接，螺纹导杆两端分别嵌入下板和挡板内，所述的螺纹导杆相对下板和挡板可自由转动，所述的螺纹导杆上固定安装有传动锥齿轮，所述的传动锥齿轮与主动锥齿轮啮合传动连接。

所述的垂向运动平台的下表面安装有万向节，所述的万向节为十字万向节，所述的下颌仿真模型的两侧与十字万向节的十字轴通过轴承连接。