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基于咬合动力学的磨牙点接触高副等效建模与评价 被引量：1
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作者 秦文龙 丛明 +1 位作者 任翔 刘冬 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期614-621,共8页
牙颌模型作为口颌系统与咀嚼机器人系统的代表性部件,其建模方式是影响此类多体系统动力学模型准确度的重要因素。本文以咀嚼机器人右侧第一磨牙为研究对象,提出一种由V型面与球面构成的点接触高副等效建模方式。首先,利用有限单元法对... 牙颌模型作为口颌系统与咀嚼机器人系统的代表性部件,其建模方式是影响此类多体系统动力学模型准确度的重要因素。本文以咀嚼机器人右侧第一磨牙为研究对象,提出一种由V型面与球面构成的点接触高副等效建模方式。首先,利用有限单元法对原始模型的3种静态接触工况(咬入接触、正中接触、咬出接触)与动态咀嚼工况进行咬合动力学分析,得到期望咬合力;其次,运用赫兹接触模型建立点接触高副等效模型静态接触工况的咬合力解析式,根据期望咬合力对解析式内法向量与咬合刚度等参数进行等效设计;最后,对等效模型在静态接触与动态咀嚼工况中的咬合力表现进行评价。本文结果表明,等效模型能够实现静态接触工况8项期望咬合力的等效,同时对动态咀嚼工况初期与末期咬合力变化吻合良好,中期引入一定程度的冲击,但可通过后续轨迹规划进行弱化。本文所提出的牙颌模型等效建模方案,进一步提升了多体系统动力学模型准确性,也为人体其他复杂接触的动力学建模提供了新思路。 展开更多
关键词 磨牙 点接触高副 等效建模 有限单元法 咬合动力学
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冗余驱动仿下颌运动机器人工作空间分析及试验验证 被引量：10
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作者 温海营 丛明 +2 位作者 王贵飞 杜婧 徐卫良 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期286-297,共12页
根据人类下颌系统冗余驱动的生理特性,即下颌受颞下颌关节约束且受多于本身自由度数目的下颌肌肉驱动的特点,介绍了一种采用点接触高副模拟人体颞下颌关节的6PUS-2HKP(higher kinematic pair)冗余驱动并联机构来完成下颌运动,该机构可... 根据人类下颌系统冗余驱动的生理特性,即下颌受颞下颌关节约束且受多于本身自由度数目的下颌肌肉驱动的特点,介绍了一种采用点接触高副模拟人体颞下颌关节的6PUS-2HKP(higher kinematic pair)冗余驱动并联机构来完成下颌运动,该机构可应用于牙科义齿性能测试.首先,建立机器人的坐标系,针对机构存在点接触高副的特点,分析和推导了冗余并联机构的独立位置参数和运动学方程.然后,采用下颌运动轨迹描记仪对实验对象下颌切点边缘性运动进行了采集.通过分析各驱动机构及点接触高副的运动范围,采用数值分析的方法获得了机器人的工作空间.最后,采用实验的方法,测量了仿下颌运动机器人做最大运动时下颌切点的运动轨迹.通过对比实验对象切点边缘性运动和工作空间仿真结果可知,该仿下颌运动机器人能够满足人类下颌运动空间要求. 展开更多
关键词 仿下颌运动机器人 冗余驱动 点接触高副 并联机构 工作空间
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