恭喜哈尔滨理工大学姜金刚获国家专利权
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龙图腾网恭喜哈尔滨理工大学申请的专利一种基于弯制域节点的正畸弓丝弯制域评价方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115018245B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-06发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210405962.X,技术领域涉及:G16H20/40;该发明授权一种基于弯制域节点的正畸弓丝弯制域评价方法是由姜金刚;孙洋;谭棋匀;姚亮;张翼;张永德设计研发完成,并于2022-04-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于弯制域节点的正畸弓丝弯制域评价方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于弯制域节点的正畸弓丝弯制域评价方法,它涉及正畸弓丝弯制评价领域,当依据正畸弓丝弯制点的弯制效果需求对正畸弓丝弯制域进行评价时,基于理论正畸弓丝曲线弯制域空间曲线、实际正畸弓丝弯制域空间曲线和调整后实际正畸弓丝弯制域空间曲线在弯制域评价空间坐标系的位姿,在对域度误差的判断后,结合理论正畸弓丝空间曲线的弯制域弯制度标准值和弯制域相对弯制度比对实际正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域节点误差和相对总弯制域节点误差进行判断,建立了一种基于弯制域节点的正畸弓丝弯制域评价方法。本发明以正畸弓丝弯制域为评价目标,将域度误差、节点误差和相对域弯制误差为评价指标,可以对正畸弓丝弯制域的弯制效果进行评价,避免正畸弓丝弯制域不能够满足牙齿矫正所需正畸弓丝弯制域提供的正畸效果要求的问题。
本发明授权一种基于弯制域节点的正畸弓丝弯制域评价方法在权利要求书中公布了:1.一种基于弯制域节点划分的正畸弓丝弯制域评价方法,其特征在于:所述方法的具体实现过程为:步骤一、理论正畸弓丝弯制域数据和实际正畸弓丝弯制域数据导入:正畸医师根据患者牙列形态设计出具有U个弯制点的理论正畸弓丝空间曲线,对患者所需有U个弯制点的理论正畸弓丝空间曲线,以弯制点的单位球域弯制点密度为依据在理论正畸弓丝空间曲线上划分n个等半径球域,是对理论正畸弓丝空间曲线上第u个弯制点在单位球域内密集程度的量化描述,所划分的等半径球域及球域内正畸弓丝曲线称为弯制域,按照角距比Eu大小对n个弯制域内的理论正畸弓丝空间曲线上的弯制点进行排序,u的取值范围为u=1,2,3,…,U,弯制点角距比Eu是对第u个弯制点的弯制复杂程度的量化描述;根据理论正畸弓丝空间曲线划分的弯制域和排序后的弯制点对正畸弓丝进行弯制得到实际正畸弓丝空间曲线,实际正畸弓丝空间曲线包含n个实际正畸弓丝弯制域空间曲线;规定理论正畸弓丝空间曲线第T个理论正畸弓丝弯制域空间曲线记为mPT,T的取值范围为T=1,2,3,…,n;规定实际正畸弓丝空间曲线第T个理论正畸弓丝弯制域空间曲线记为mPT';建立o-xyz三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w,计算并输入理论正畸弓丝弯制域空间曲线弯制点信息集为理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的位姿信息,λ、u、μ的取值范围为1≤λ≤u≤μ≤U,其中:为理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的x轴坐标,为理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的y轴坐标,为理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的z轴坐标,是理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系中的弯制角度;理论正畸弓丝弯制域空间曲线左端点为AT,理论正畸弓丝弯制域空间曲线右端点为BT,AT和BT之间连线的中点为To,对理论正畸弓丝空间弯制域曲线进行空间变换:令点To与三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的原点o重合,理论正畸弓丝弯制域空间曲线左端点AT位于y轴负半轴,理论正畸弓丝弯制域空间曲线右端点BT位于y轴正半轴,且理论正畸弓丝弯制域空间曲线与x轴无交点;令该理论正畸弓丝弯制域空间曲线绕y轴顺时针旋转,直至理论正畸弓丝弯制域空间曲线与x轴出现交点,将理论正畸弓丝弯制域空间曲线经空间变换后的位姿设定为在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的位姿,计算并输入平移旋转后的理论正畸弓丝弯制域空间曲线弯制点信息集PT={λPT,…,uPT…,μPT},为平移旋转后的理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的位姿信息,其中:ux为平移旋转后的理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的x轴坐标,uy为平移旋转后的理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的y轴坐标,uz为平移旋转后的理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的z轴坐标,是平移旋转后的理论正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系中的弯制角度;计算并输入实际正畸弓丝弯制域空间曲线弯制点信息集为实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的位姿信息,其中:为实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的x轴坐标,为实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的y轴坐标,为实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的z轴坐标,是平移旋转后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系中的弯制角度;实际正畸弓丝弯制域空间曲线左端点为A'T,实际正畸弓丝弯制域空间曲线右端点为B'T,A'T和B'T之间连线的中点为To',对实际正畸弓丝弯制域空间曲线进行空间变换:令点To'与三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的原点o重合,实际弓丝空间曲线左端点A'T位于y轴负半轴,实际正畸弓丝弯制域空间曲线右端点B'T位于y轴正半轴,且实际正畸弓丝弯制域空间曲线与x轴无交点;令该实际正畸弓丝弯制域空间曲线绕y轴顺时针旋转,直至实际正畸弓丝弯制域空间曲线与x轴出现交点,将实际正畸弓丝弯制域空间曲线经空间变换后的位姿设定为在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中的位姿,计算并输入设定后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线弯制点信息集P′T={λP′T,…,uP′T…,μP′T},为平移旋转后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的位置信息,其中:ux'为平移旋转后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中x轴坐标,uy'为平移旋转后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的y轴坐标,uz'为平移旋转后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的z轴坐标,是平移旋转后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系中的弯制角度;定义弯制域域度,用符号DP表示,弯制域域度表示正畸弓丝弯制域空间曲线两端点之间距离;规定理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域域度记为计算得到理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域域度规定实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT′的弯制域域度记为计算得到实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT'的弯制域域度调整实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT'的两端点AT'、BT'之间的距离使实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT'的弯制域域度与理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域域度相等,即调整弯制域域度后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线记为PT”,PT”的左端点记为AT”、右端点记为BT”、弯制域域度记为计算并输入设定后并调整弯制域域度的实际正畸弓丝弯制域空间曲线弯制点信息集P″T={λP″T,…,uP″T…,μP″T},为平移旋转并调整弯制域域度后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的位置信息,其中:ux”为平移旋转并调整弯制域域度后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w中x轴坐标,uy”为平移旋转并调整弯制域域度后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的y轴坐标,uz”为平移旋转并调整弯制域域度后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点相对于三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系w的z轴坐标,是平移旋转并调整弯制域域度后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线第u个弯制点在三维正畸弓丝弯制域误差评价坐标系中的弯制角度;步骤二、弯制域域度误差判断实际正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域域度误差实际正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域域度误差是理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域域度和实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT'的弯制域域度的差值的绝对值,计算得到实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT'的弯制域域度误差|δ'T|;规定域度误差上限值为δmax,判断|δT'|<δmax是否成立,具体为:若|δT'|<δmax成立,说明调整后的实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”和实际正畸弓丝的弯制域空间曲线PT'是等价的,则跳转至步骤三;若|δT'|<δmax不成立;说明实际正畸弓丝不能以此方法继续进行评价,正畸弓丝的弯制域评价完毕;步骤三、计算实际正畸弓丝弯制域空间曲线的节点弯制误差、弯制域总节点弯制误差将等长分割成N-1份,得到N个节点,在XOZ平面内在每个节点处做射线Yi垂直于X轴,将射线Yi绕X轴顺时针方向旋转,射线Yi交理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT于点射线Yi实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”于点点,i的取值范围i=1,2,3,……,N;定义节点弯制误差,用符号Lab表示,节点弯制误差表示同一射线与实际正畸弓丝空间曲线PT”的交点和理论正畸弓丝弯制域空间曲线的交点之间的距离;规定实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”节点ai的节点弯制误差其中是点的坐标值,是点的坐标值;根据公式计算实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”上节点的节点弯制误差,得到实际正畸弓丝弯制域空间曲线上PT”上节点的节点弯制误差集合定义弯制域总节点弯制误差,用符号S表示,弯制域总节点弯制误差表示正畸弓丝弯制域空间曲线上节点的节点误差的总和,规定实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的弯制域总节点弯制误差计算得到实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的弯制域总节点弯制误差步骤四、实际正畸弓丝弯制域空间曲线上节点的节点弯制误差判断规定正畸弓丝弯制域空间曲线上节点的节点弯制误差的上限值为Lmax,判断是否成立,具体为:若成立,说明实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的上节点的节点弯制误差在限定范围内,则跳转至步骤五;若不成立,说明实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的上节点的节点弯制误差不在限定范围内,则输出:实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的上节点的节点弯制误差不在限定范围内,正畸弓丝弯制域不合格,正畸弓丝的弯制域评价完毕;步骤五、计算实际正畸弓丝弯制域空间曲线的相对弯制域总节点弯制误差定义弯制域弯制度,用符号VP表示,弯制域弯制度是正畸弓丝弯制域空间曲线弯制复杂程度的量化描述,规定理论正畸弓丝弯制域空间曲线第T个理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域弯制度其中∑EuT表示理论正畸弓丝弯制域空间曲线第T个理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT上弯制点的角距比的总和;计算理论正畸弓丝空间曲线的各理论正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域弯制度,得到理论正畸弓丝空间曲线各理论正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域弯制度集合定义弯制域弯制度标准值,用符号Vmin表示,弯制域弯制度标准值是正畸弓丝弯制域空间曲线弯制复杂程度标准值的量化描述,规定计算得到理论正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域弯制标准值Vmin;定义弯制域相对弯制度比,用符号CP表示,弯制域相对弯制度比表示正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域弯制度与正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域弯制度标准值的比;规定理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域相对弯制度比计算得到理论正畸弓丝弯制域空间曲线PT的弯制域相对弯制度比定义相对弯制域总节点弯制误差,用符号GP表示,相对弯制域总节点弯制误差表示以具有弯制域弯制度标准值的正畸弓丝弯制域空间曲线为基准进行正畸弓丝弯制域空间曲线的弯制域总节点弯制误差的相对标准化,规定实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的相对弯制域总节点弯制误差计算得到实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的相对弯制域总节点弯制误差步骤六、实际正畸弓丝弯制域空间曲线的相对弯制域总节点弯制误差判断规定正畸弓丝弯制域空间曲线的相对弯制域总节点弯制误差上限值为Gmax,判断是否成立,具体为:若成立,说明实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的相对弯制域总节点弯制误差在限定范围内,则输出:实际正畸弓丝弯制域空间曲线的节点弯制误差和相对弯制域总节点弯制误差均在限定范围内,正畸弓丝弯制域合格,正畸弓丝的弯制域评价完毕;若不成立,说明实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的相对弯制域总节点弯制误差不在限定范围内,输出:实际正畸弓丝弯制域空间曲线PT”的相对弯制域总节点弯制误差不在限定范围内,正畸弓丝弯制域不合格,正畸弓丝的弯制域评价完毕。
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