医療DXに向けた歯科治療ロボットシステムの構築と評価

医疗 DX 牙科治疗机器人系统的构建和评估

• 批准号: 22K10038
• 负责人: 菊地 聖史
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10038/
• 关键词: 医療用ロボット; 歯科用CAD/CAMシステム; 歯牙切削; CNC

本年度の研究実績の概要は、次のとおりである。(1)口腔内切削装置の再設計と試作：本歯科治療ロボットシステムの中核をなす口腔内切削装置は、従来の研究によって改良すべき点が明らかになった。そこで、同装置の構造や材質の見直しを図った。具体的には、「工具位置決め機構」や「給排気・給水経路」、「工具回転機構」について、基本設計と詳細設計をやり直した。これに基づき放電加工機やNCフライス盤等の工作機械を利用して金属部品を製作した。これらの工作機械では一部の複雑な形状の部品の製作が困難であったので、光造形方式の3Dプリンターとキャスタブルレジンで原型を製作し、鋳造する方法を試みた。しかし、造形条件に関する情報が不足していたため、様々な条件で試行し、良好な結果が得られる条件を決定した。また、原型を埋没する際に細部へ気泡が付着することによって球状突起が発生し、除去できないため不良品となる問題が生じた。そこで、小型の真空埋没器を考案し、その試作品を埋没時に使用することで鋳造による金属部品製作の目処が立った。なお、同真空埋没器については、実用新案と意匠登録の出願を行った。(2)制御装置の改良：制御用コンピューターの起動時や終了時に口腔内切削装置に供給される圧縮空気や冷却水の電磁弁などが誤動作し、工具が急に回転するなどの問題があったので、安全装置を製作した。具体的には、制御用プログラム（LinuxCNC）のチャージポンプ信号を利用し、その信号の有無をウォッチドッグ用のマイコンで検出することで、制御用プログラムが正常に動作していないときには電磁弁やモーターに供給する電源を遮断するようにした。(3)新しい口腔内切削装置の検討：上記口腔内切削装置とは異なる機構の装置を検討するため、パラレルリンク機構による装置を試作し、ダイレクトティーチングや協調動作の制御を試みた。

Summary of research achievements for the year (1)Redesign and trial of intraoral cutting device: the central part of the dental treatment system and the improvement of intraoral cutting device The structure and material of the same device are straight. Specific design,"Tool position determination mechanism","Supply and discharge, water supply route","Tool return mechanism","Basic design","Detailed design","Direct design" The use of metal parts in the manufacture of basic machining machines, such as NC discs, etc. The manufacturing of parts of a complex shape of a working machine is difficult, and the manufacturing method of a prototype of a 3D model is tried. There is insufficient information about the design conditions, the sample conditions are tested, and the conditions for good results are determined. The problem of removing defective products arises when the prototype is buried The purpose of manufacturing metal parts is to establish a system for testing small vacuum submersibles and for testing their use. The same vacuum device is used for the new case and the intention is registered. (2)The invention relates to an improvement of a control device, which comprises the following steps of: manufacturing a safety device; solving problems such as malfunction of electromagnetic functions for supplying compressed air and cooling water to an intraoral cutting device at the starting time and the end time of a control device; and rapidly returning a tool. Specifically, the pager signal of the control console (LinuxCNC) can be used, and the presence or absence of the signal can be detected by the console used by the control console. Therefore, the control console can operate normally without interrupting the power supply to the electromagnetic function. (3)New intraoral cutting device: intraoral cutting device, mechanism, mechanism, mechanism

项目成果

真空埋没器

真空注入机

• 发表时间: 2023