CN102626348B 说明书 1/3页 一种仿下颌运动机器人 技术领域 [0001]本发明属于仿生机器人技术领域，涉及一种仿下颌运动机器人。 背景技术 [0002]仿下颌运动机器人的研究始于20世纪90年代初期，是一类可以模拟人类下颌运 动行为，再现人类下颌运动和力的机器人。它是集机构学、运动学、动力学、感知系统、运动 控制、生物力学及机械电子学等多项技术于一体的工程科学，可直接应用于牙科学、食品科 学、生物力学等学科研究领域。 [0003]国内在仿下颌运动机器人领域的研究很少，本专利申请者曾提出一种拟人化的柔 索驱动冗余并联咀嚼机器人，该机构采用柔索驱动，具有较好的柔顺性。国外研究开展的较 早，在机构设计、关节驱动、运动学分析与控制等领域取得了一些研究成果，但在机构的仿 生性方面存在不足。美国专利$6120290公开了一种下颌运动模拟器，该机构包括六条运 动支链，支链下端与固定平台上的电机相连，上端与末端执行器（下颌平台）相连，通过电 机转动实现下颌平台的运动，由于该机构的支链与固定平台和下颌平台的连接点在一个平 面上，没有考虑人类下颌系统肌肉的生物力学特性，不能真实仿生下颌的运动学功能。 [0004]目前的仿下颌运动机器人大部分只考虑了上下颌运动，没有考虑下颌系统驱动肌 肉的生物力学特征，只能实现部分咀嚼功能，以致不能全面真实地再现下颌运动功能和咀 嚼环境，无法准确地模拟人类下颌系统的生物力学特征。 发明内容 [0005]本发明针对人类下颌系统驱动肌肉存在分布不对称、作用力方向不同以及与上下 颌的连接点不共面的生物力学特性，基于机械仿生原理，提出一种基于6-PSS并联机构的 仿下颌运动机器人。与同类机器人相比较，该机器人可真实再现人类下颌运动功能和咀嚼 环境，满足运动轨迹真实性和咬合力度合理性要求，解决仿生性不高的问题。 [0006]本发明的技术方案是： [0007] 该仿下颌运动机器人包括静平台、六个驱动装置、六条运动支链和下颌平台。 [0008] 所述静平台，包括电机支撑板、上平台支撑板、下平台支撑板、定长杆。六根定长杆 根据驱动肌肉与上颌连接点位置分布，定长杆两端分别与上平台支撑板和下平台支撑板采 用内六角螺钉固定连接，电机支撑板上有螺纹孔，与上平台支撑板连接，静平台用于支撑和 承载整个机器人的重量。 [0009]所述六个驱动装置，包括电机、联轴器、滚珠丝杠、丝杠螺母、关节连接块、工作台、 垫块、滑块、导轨、圆锥滚子轴承和轴承座。电机固定在电机支撑板上，并通过联轴器与丝 杠连接；滚珠丝杠的下轴头通过两个圆锥滚子轴承和丝杠下轴头螺母与丝杠轴承座固定连 接，丝杠轴承座通过螺钉固定在静平台的定长杆上：丝杠螺母与工作台通过内六角螺钉固 定连接，工作台通过垫块与导轨上的滑块固定连接，导轨固定连接在定长杆上：工作台上的 关节连接块与运动支链的球面轴承的柄轴固定连接，电机驱动运动支链实现下颌平台的运