种植手机机头及其种植手机及牙科手术机器人的制作方法

1.本实用新型涉及口腔医疗器械技术领域，特别是涉及一种种植手机机头及其种植手机及牙科手术机器人。


背景技术：

2.随着医疗美容技术的不断发展，目前通过种植人工牙，可以获得与天然牙功能、结构以及美观效果十分相似的修复效果，因此受到广大消费者的欢迎和推崇。
3.然而在目前的种植牙手术中，医生所使用的种植手机机头普遍存在着尺寸过大的情况，导致对患者的后牙区进行备孔手术时经常出现备孔深度不足的问题。这主要是因为一方面，人体口腔的结构特点决定了后牙区开口较小，受种植手机机头尺寸过大的影响，种植手机机头在后牙区狭窄的高度空间下移动的空间极为有限；第二方面，在目标种植位置的前后空间又会受到来自邻位牙齿限制，较大尺寸的种植手机机头向下移动的位置受到严重制约。
4.为了克服上述问题，现有技术会要求医生在进行备孔时，将钻头相对牙齿的长轴呈一定角度。这种办法虽然确实能解决备孔深度不足的问题，但同时也影响了备孔效果，容易在种植备孔开口形成喇叭状，在种植后种植体与种植备孔开口之间存在间隙移动，影响种植精度和效果。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种种植手机机头及其种植手机及牙科手术机器人。
6.本实用新型第一方面公开了一种种植手机机头，包括机头壳体，所述机头壳体内设置有被动齿轮，所述机头壳体上设置有开口，所述被动齿轮的啮合部从所述开口伸出所述机头壳体。
7.在其中一个实施例中，所述机头壳体为柱形壳体，所述被动齿轮的轴向与机头壳体的轴向平行，所述被动齿轮的啮合部设置在其周向的外缘上，所述开口设置在所述机头壳体的径向侧面。
8.在其中一个实施例中，所述被动齿轮与所述机头壳体同轴设置，所述开口到所述被动齿轮的轴线的最短距离小于所述被动齿轮的齿根圆半径。
9.在其中一个实施例中，所述被动齿轮的轴向两侧设置有同轴的第一轴承以及第二轴承，所述被动齿轮的齿根圆半径大于所述第一轴承、第二轴承中较大者的外径。
10.在其中一个实施例中，所述种植手机机头还包括钻头，所述被动齿轮能够驱动所述钻头。
11.本实用新型第二方面公开了一种种植手机，包括主动齿轮、传动轴、减速器以及前述任一所述的种植手机机头，所述传动轴的一端连接主动齿轮，其另一端与减速器驱动连接，所述主动齿轮用于驱动所述被动齿轮。
12.在其中一个实施例中，所述被动齿轮与主动齿轮垂直啮合。
13.在其中一个实施例中，所述减速器为单级行星减速器。
14.在其中一个实施例中，所述单级行星减速器包括输出行星架、减速器壳体、行星齿轮以及输入轴太阳轮，所述减速器壳体内壁上设置有齿，所述输入轴太阳轮位于减速器壳体的轴心，所述行星齿轮同时与所述输入轴太阳轮以及减速器壳体内壁相啮合，所述输出行星架固定连接在所述行星齿轮上，所述输出行星架具有输出端，所述输出端用于与前述的传动轴连接。
15.本实用新型第三方面公开了一种牙科手术机器人，包括机械臂以及前述任一所述的种植手机，所述种植手机用于固定在所述机械臂的末端。
16.有益效果
17.本实用新型的所述种植手机机头，通过将主、被动齿轮的啮合部调整至机头壳体的外侧，从而避免占用机头壳体的空间，有效缩小种植手机机头的尺寸，为医疗人员在牙科种植手术提供更大的操作空间。
18.本实用新型的所述种植手机，通过使用前述的所述种植手机机头，在保证种植手机总减速比不变的情况下，可以简化减速器的结构，降低减速器的制造成本。
19.本实用新型的所述牙科手术机器人，由于使用了前述的机头尺寸较小的种植手机，可以避免操作灵活性受到影响。
附图说明
20.图1为现有技术中种植手机机头的示意图；
21.图2为本实用新型一实施例中所述种植手机机头的示意图；
22.图3为本实用新型一实施例中所述种植手机的示意图；
23.图4为本实用新型一实施例中所述种植手机的减速器的示意图；
24.图5为现有技术中种植手机的减速器的示意图；
25.图6为本实用新型一实施例中所述种植手机的减速器的结构示意图；
26.图7为为本实用新型一实施例中所述牙科手术机器人的示意图；
27.其中，100为机头壳体，110为开口，200为钻头，210为第一轴承，220为第二轴承，300为被动齿轮，400为主动齿轮，500为种植手机机头，600为传动轴，700为减速器，701为输出行星架，702为减速器壳体，703为行星齿轮，704为输入轴太阳轮，705为一级齿轮，706为二级齿轮，800为种植手机，900为机械臂。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.参阅图1，图1示出了现有技术中的一种种植手机机头，包括机头腔体，所述机头腔体内设置主动齿轮400和被动齿轮300，所述主动齿轮400在所述机头腔体内与所述被动齿轮300啮合连接。这就导致主动齿轮400会侵占机头腔体的大量空间，从而导致机头腔体的体积无法进一步缩小。
35.参阅图2，图2示出了本实用新型的所述种植手机机头，包括中空的机头壳体100，所述机头壳体100内设置有被动齿轮300，所述被动齿轮300用于驱动同样设置在机头壳体100内的钻头200，所述钻头200用于进行备孔。所述机头壳体100上设置有开口110，所述被动齿轮300的啮合部从所述开口110伸出，从而使所述被动齿轮300的啮合部能够与位于种植手机机头外的主动齿轮400相啮合，所述主动齿轮400通过所述被动齿轮300，可以正常驱动所述钻头200工作。
36.本实用新型通过把所述被动齿轮300的啮合部设置为从所述机头壳体100上的开口110伸出，从而将所述被动齿轮300与所述主动齿轮400的啮合部位调整位于机头壳体100的外侧，避免了现有技术中主动齿轮400侵占机头壳体100内部空间的问题，有效控制了本实用新型的所述种植手机机头的体积。通过使用本实用新型的所述种植手机机头，医疗人员在进行备孔手术时，相比现有技术所述种植手机机头有更大的操作空间，使得医疗人员能够使用更加正确的备孔技术，从而保证后续种植牙的精度和效果。
37.具体来说，在如图2所示的部分实施例中，所述种植手机机头的所述机头壳体100为轴向构件，例如为柱状壳体或者长条状壳体，所述机头壳体100内可以安装轴向的钻头200，所述被动齿轮300的轴向与机头壳体100的轴向平行，所述被动齿轮300的啮合部至少设置在其周向的外缘上，所述开口110设置在所述机头壳体100径向的侧面。如此设置的所述种植手机机头，充分考虑了种植牙手术中钻头200轴向空间稀缺，而钻头200径向上空间相对宽松的特点。通过将被动齿轮300与主动齿轮400的啮合部位调整位于机头壳体100的径向外侧，解决了现有技术中被动齿轮与主动齿轮的啮合占用机头壳体100大量轴向空间的问题。
38.进一步地，在如图2所示的部分实施例中，所述被动齿轮300与所述机头壳体100同轴设置，所述开口110到所述被动齿轮300的轴线的最短距离小于所述被动齿轮300的齿根圆半径。如此设置，可以保证所述被动齿轮300的啮合部从所述开口110伸出至所述机头壳体100的外侧，并且所述种植手机机头的齿轮传动稳定性较好。
39.进一步地，如图2所示，所述被动齿轮300的轴向两侧设置有同轴的第一轴承210以及第二轴承220，所述被动齿轮300的齿根圆半径大于所述第一轴承210、第二轴承220中较大者的外径。具体来说，所述第一轴承210即第二轴承220分别设置于所述机头壳体100的两端端部。这样可以使主动齿轮400与被动齿轮300的啮合位置完全处于第一轴承210以及第二轴承220之外，从而保证所述主动齿轮400不会侵占所述第一轴承210以及第二轴承220之间的空间。如此，通过控制所述第一轴承210以及第二轴承220之间的间距，就可以控制并尽可能地缩减所述种植手机机头的轴向尺寸。
40.如图3所示，本实用新型另一方面公开了一种种植手机，所述种植手机包括主动齿轮400、传动轴600、减速器700以及前述任一所述的种植手机机头500，所述传动轴600的一端连接主动齿轮400，其另一端与减速器700驱动连接，所述减速器700与外部的动力源相连，所述主动齿轮400为所述种植手机机头500提供动力。本实用新型的所述种植手机，减速器700接收动力源的动力输入并将转速进行适当减速，所述传动轴600被所述减速器700带动，并将转速传递给主动齿轮400，所述主动齿轮400驱动所述被动齿轮300使所述钻头200进行旋转。
41.具体来说，如图2所示，所述被动齿轮300与所述主动齿轮400垂直啮合。所述主动齿轮400可以为伞齿轮，所述被动齿轮300为正齿轮。
42.具体来说，如图4所示，本实用新型的所述种植手机的所述减速器700为单级行星减速器，即该减速器700上仅有一个齿轮，即一级齿轮705。
43.具体来说，所述单级行星减速器如图6所示，包括输出行星架701、减速器壳体702、行星齿轮703以及输入轴太阳轮704，所述减速器壳体702内壁上设置有齿，所述输入轴太阳轮704位于减速器壳体702的轴心，所述行星齿轮703同时与所述输入轴太阳轮704以及减速器壳体702内壁相啮合，所述输出行星架701固定连接在所述行星齿轮703上，所述输出行星架701具有输出端，所述输出端用于与前述的传动轴600连接。所述单级行星减速器使用时，输入轴太阳轮704主动旋转，在所述减速器壳体702内壁齿的配合下，驱动所述行星齿轮703绕所述输入轴太阳轮704旋转，由于所述输出行星架701固定连接在所述行星齿轮703上，因此所述输出行星架701跟随所述行星齿轮703发生旋转，所述输出行星架701带动所述传动轴600发生转动。通过调节行星齿轮703、输入轴太阳轮704以及减速器壳体702内壁的齿数
关系，可以将所述单级行星减速器调整具有合适的减速比。
44.需要说明的是，由于现有技术中种植手机机头的被动齿轮尺寸较小，并且种植手机整体尺寸较小，因此如图5所示，现有技术中的种植手机其减速器700通常使用双级行星减速器(即图5中一级齿轮705和二级齿轮706)以满足种植手机的总减速比需要。这就意味着现有技术的所述减速器结构较为复杂，且成本相对较高。
45.而本实用新型的所述种植手机通过设置前述的种植手机机头，在所述机头壳体100的径向尺寸不变的情况下，所述被动齿轮300的半径相对现有技术中的被动齿轮的半径增加，因此被动齿轮300的齿数也增加了。设所述减速器的减速比为i1，所述被动齿轮300的齿数为z2，主动齿轮400的齿数为z1，则所述被动齿轮300与主动齿轮400处的减速比为i2＝z2/z1，由于z2增加而z1不变，因此i2也变大。由于种植手机的总减速比i通常为定值，那么根据传动比公式i＝i1*i2，由于i2增大，所以i1应当减小。因此，本实用新型的所述种植手机可以通过使用减少了一级减速齿轮并适当调整行星齿轮齿数后的行星减速器，来达到减小减速器700的减速比的目的。本实用新型通过选择使用单级行星减速器，在保证种植手机总减速比不变的前提下，简化了减速器700的结构，降低了减速器700的制造成本。
46.本实用新型另一方面公开了一种牙科手术机器人，如图7所示，包括机械臂900以及前述任一所述的种植手机800，所述种植手机800固定在所述机械臂900的末端。
47.本实用新型的所述牙科手术机器人在使用时，当机器人运动到手术规划系统预定的位置时，可以通过种植手机操作装置启动种植手机机头的钻头进行种植牙备孔。由于牙科手术机器人末端的位置与姿态调节会受到机械臂各关节角度约束的限制，灵活性并没有自由手那么高，而新型的种植手机机头高度尺寸较小，更佳适合于牙科手术机器人系统。
48.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。