洁牙设备和控制方法

技术领域

本发明涉及口腔护理技术领域，具体地，涉及一种洁牙设备和一种控制方法。

背景技术

口腔健康是居民身心健康的重要标志，口腔常见的问题主要有牙齿色素沉淀、龋齿等。上述口腔问题极大的影响着居民的口腔健康，若任其发展，则会进一步导致牙痛、缺牙等严重问题。

目前，牙齿的定时清洁护理是保持口腔健康的主要方式，但是相关技术中的一些洁牙设备的体型较大，不适合日常的家庭护理使用。其次，这些设备需要经过专门的培训才能熟练操作，若操作不慎，很容易刺激并损害牙龈或脸颊，增加了护理过程中的不适感，严重时甚至会造成医疗事故。另外，相关技术中的口腔设备在使用中由于需要人工把控方位和力度，不适感较大，对于儿童不友好，且护理效果也不够精准、劳动强度也较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明实施例提出一种洁牙设备，该洁牙设备操作简单，实现了洁牙装置的空间受限作业，改善了操作不当而导致刺激和损伤牙龈或脸颊的情况，使得护理过程有的放矢，目标明确，保证了操控的精准性，也降低了不适感，增强对儿童的友好性。

本发明实施例还提出一种基于上述洁牙设备的控制方法。

本发明实施例的洁牙设备包括：

洁牙装置；

轨道，至少部分所述轨道用于插入口腔内，所述轨道设有至少一个轨道腔，且所述轨道腔设有供所述洁牙装置露出以冲洗牙齿的开口；

机械臂，所述机械臂包括臂体、驱动组件和视觉模块，所述臂体用于配合在所述轨道腔内并沿着所述轨道腔做空间受限运动，所述臂体内设有通道，所述通道用于供所述洁牙装置穿过，且所述臂体包括可弯曲的弯曲臂段；

所述驱动组件与所述臂体相连，所述驱动组件用于驱使所述臂体平移以实现进深的调整，且所述驱动组件与所述臂体牵引相连以通过驱使所述弯曲臂段弯曲实现对所述洁牙装置的位置调整，所述视觉模块设于所述臂体并用于实现洁牙过程的可视化。

本发明实施例的洁牙设备操作简单，实现了洁牙装置的空间受限作业，改善了操作不当而导致刺激和损伤牙龈或脸颊的情况，使得护理过程有的放矢，目标明确，保证了操控的精准性，也降低了不适感，增强对儿童的友好性。

在一些实施例中，所述轨道包括主体壁和挡壁，所述挡壁沿着所述主体壁的边缘延伸并在所述主体壁的一侧围成所述轨道腔，所述主体壁设有导向槽，所述导向槽与所述轨道腔连通，供部分所述臂体嵌入以约束并引导所述臂体的运动。

在一些实施例中，所述主体壁和所述挡壁的材料为硬质材料，所述挡壁上设有滑道，所述滑道与所述导向槽的延伸方向一致并均与所述轨道腔连通，所述滑道可供部分所述臂体嵌入以约束并引导所述臂体的运动，靠近所述轨道腔的进口处的所述轨道的外周侧包覆有缓冲层，所述缓冲层为软质材料。

在一些实施例中，所述机械臂包括支撑臂段，所述支撑臂段可轴向移动地装配于所述机械臂，所述支撑臂段包括多个散射状布置的延伸部，所述弯曲臂段与所述支撑臂段相连并位于多个所述延伸部的中间，所述驱动组件通过可变形的至少一个连接件与所述弯曲臂段相连，所述连接件一一对应的搭接于部分所述延伸部。

在一些实施例中，所述洁牙装置包括泵体、导管和喷嘴，所述泵体包括入口和出口，所述泵体从所述泵体的入口吸取流体并向所述泵体的出口输出高压流体，所述导管连接在所述泵体的出口和喷嘴之间并将所述高压流体输送到所述喷嘴，所述喷嘴将所述高压流体按照设定形态进行喷射；

所述导管装配于所述通道内，所述喷嘴配合于通道出口处，且所述喷嘴通过所述臂体带动以朝向牙齿的待清洁位置。

在一些实施例中，所述臂体为管状结构，且所述臂体用于伸入口腔内的端部为封口，所述喷嘴邻近所述封口设置，所述弯曲臂段邻近所述喷嘴设置，且所述弯曲臂段包括蛇骨管和密封件，所述通道设于所述蛇骨管内，所述蛇骨管的管壁上均布有多个切割加工成型的切割孔，所述密封件设于所述蛇骨管的内侧和/或外侧，所述密封件用于将所述蛇骨管上的所述切割孔封堵以保证所述蛇骨管的密封性。

在一些实施例中，所述喷嘴的出口包括一个或多个圆孔和/或窄缝，所述圆孔用于喷出高压流体柱，所述窄缝用于喷出高压流体面。

在一些实施例中，所述机械臂包括载体，所述臂体和所述驱动组件均装配于所述载体，所述轨道与所述载体固定相连，且所述轨道用于通过人员操控所述载体移动至口腔的对应位置处，所述洁牙装置通过所述臂体在所述轨道腔内的移动对准所述牙齿需要清洁的位置。

在一些实施例中，所述视觉模块包括摄像头、导线、视觉处理模块，所述摄像头安装在所述臂体的前端，所述视觉处理模块设置于所述载体内侧，所述导线穿过所述臂体并将所述摄像头和所述视觉处理模块电连接，所述视觉处理模块用于图像处理、三维表面建模、目标识别或目标定位；

所述视觉处理模块包括本地计算模块和传输模块，所述本地计算模块用于对所述摄像头采集的视频图像进行初级处理，所述传输模块将所述本地计算模块与外部计算器相连以实现数据传输。

本发明实施例的洁牙设备的控制方法包括以下步骤：

通过机械臂的视觉模块采集洁牙设备的轨道所覆盖区域的口腔内视频图像；

对所述口腔内视频图像进行分析，确定需要清洁的目标区域相对于所述轨道的目标区域坐标；

基于所述目标区域坐标控制所述机械臂进行平移、旋转、弯曲中的一种或多种运动，驱使所述洁牙装置指向所述目标区域坐标的中心；

控制所述机械臂带动所述洁牙装置做预定幅度平面运动，驱使所述洁牙装置对目标区域进行清洁。

在一些实施例中，所述驱使所述洁牙装置对目标区域进行清洁包括：

通过所述机械臂的视觉模块对所述目标区域进行识别，确定牙齿区域和非牙齿区域；

当目标区域坐标距离所述非牙齿区域预设距离时，将洁牙装置的力度降低。

在一些实施例中，在驱使所述洁牙装置对目标区域进行清洁之后，该方法还包括：

对所述目标区域的清洁效果进行确定；

若所述目标区域的清洁效果满足预设条件，则输出清洁区域完成并转移的提示信息；

若所述目标区域的清洁效果不满足所述预设条件，则继续驱使所述洁牙装置对目标区域进行清洁，直到所述目标区域的清洁效果满足预设条件或者对达到对所述目标区域进行清洁的清洁阈值，所述清洁阈值为清洁时长和/或清洁力度。

在一些实施例中，所述对所述口腔内视频图像进行分析，确定需要清洁的目标区域相对于所述轨道的目标区域坐标，包括：

采用人机交互输入的方式，将所述视觉模块采集的口腔内视频图像实时传输到交互模块进行实时展示；

接收用户通过所述交互模块上的操作输入的目标区域坐标和/或洁牙装置的参数。

附图说明

图1是本发明实施例的洁牙设备的使用状态的示意图。

图2是本发明实施例的轨道的立体示意图。

图3是本发明实施例的轨道的俯视立体示意图。

图4是本发明实施例的轨道的仰视立体示意图。

图5是本发明实施例的轨道的使用状态示意图。

图6是图5中A-A处的剖视示意图。

图7是本发明实施例的机械臂的内部结构示意图。

图8是本发明实施例的机械臂的立体示意图一。

图9是本发明实施例的机械臂的立体示意图二。

图10是本发明实施例的机械臂的内部结构的左侧立体示意图。

图11是本发明实施例的机械臂的内部结构的右侧立体示意图。

图12是图11中A处的局部放大示意图。

图13是本发明另一实施例的洁牙设备的立体示意图。

图14是图13中洁牙设备的机械臂的内部结构示意图。

图15是图13中洁牙设备的轨道和臂体的配合的示意图。

图16是蛇骨管的俯视示意图。

图17是蛇骨管的侧视示意图。

附图标记：

轨道100；

咬合部11；壳体111；外侧壁1111；内侧壁1112；第一分隔部112；第二分隔部113；第一槽114；第一侧壁1141；第二侧壁1142；第一底壁1143；第一孔1144；外腔115；中间腔116；内腔117；第二槽118；第三侧壁1181；第四侧壁1182；第二底壁1183；第二孔1184；

导引部12；管体121；导引孔1211；第一连接板122；第二连接板123；

限位部13；

第一椭圆14；

第二椭圆15；

第三椭圆16；

轨道腔17；

导向槽18；

主体壁19；

挡壁110；

机械臂200；

载体21；管部211；

臂体22；弯曲臂段221；传动臂段222；支撑臂段223；从动齿轮2231；延伸部2232；第一延伸部22321；第二延伸部22322；通道224；通道出口2241；转动关节母头225；凸出部2251；转动关节公头226；突出部2261；弯曲预留槽227；穿丝孔支架228；

驱动组件23；第一驱动231；第一驱动器2311；主动齿轮2312；第二驱动232；丝杠2321；滑块2322；第二驱动器2323；第三驱动233；第三驱动器2331；转动件2332；连接件2333；

吸液管24；

接线端子25；

控制模块26；

视觉模块27；

牙齿300；

洁牙装置400；泵体41；导管42。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例的洁牙设备包括轨道100、机械臂200和洁牙装置（未示出）。轨道100和机械臂200可以分体设置，即轨道100和机械臂200分别为独立的部件，在其他一些实施例中，轨道100和机械臂200也可以一体设置或固定相连。洁牙装置可以全部集成于机械臂200上，洁牙装置也可以一部分与机械臂200集成设置。洁牙装置可以通过喷出清洗液的方式完成对牙齿300的清洁护理。

至少部分轨道100用于插入口腔内，轨道100设有至少一个轨道腔17，且轨道腔17设有供洁牙装置400露出以作用于牙齿300的开口。例如，轨道100的材质可以为食品级硅胶等，轨道100的形状大体可以与牙齿300的排列形状相匹配。轨道100在使用中可以放置在人体的口腔内，且轨道100可以通过牙齿300咬合的方式进行固定。

轨道100内可以设有一个或多个轨道腔17，轨道腔17沿着轨道100的延伸方向延伸布置，当轨道腔17设有多个时，多个轨道腔17可以并向间隔布置。需要说明的是，当设置有多个轨道腔17时，洁牙装置400可以通过插入不同的轨道腔17内实现对牙齿300的不同侧面和端面的护理。

轨道腔17的腔壁上可以设有开口，使用时，洁牙装置可以伸入轨道腔17内并可以沿着轨道腔17往复移动，待移动至对应的牙齿300处后，洁牙装置可以从开口处伸出或与牙齿300的相应侧面对齐，由此，借由洁牙装置可以实现对牙齿300的清洁护理。

在一些实施例中，轨道100在靠近轨道腔17的开口处设有标尺，当洁牙装置在轨道腔17内移动时，通过标尺可以直观判断移动距离，进而可以用于作为参考分析牙齿300表面污渍的大小，还可以用于作为参考建立牙齿300三维模型。若不设置标尺，则可参考轨道腔17的开口处的自有尺寸来分析所述污渍大小或建立所述三维模型。

机械臂200包括臂体22，臂体22内设有通道224，通道224用于供洁牙装置400穿过并将洁牙装置400导引至牙齿300处。例如，如图7所示，臂体22大体可以为管状结构，臂体22的内部空间即形成通道224，通道224沿着臂体22的延伸方向延伸，且通道224的进口可以位于臂体22的后端，通道224的出口（简称通道出口2241）可以位于臂体22的前端。使用时，洁牙装置可以穿过通道224并可以从通道出口2241露出，借由洁牙装置400可以实现对牙齿300的清洁、洗牙等护理作业。

在一些实施例中，洁牙装置400包括泵体41、导管42和喷嘴。泵体41是一种能够产生高压流体的发动装置，例如隔膜泵或者柱塞泵，所述流体可以是清水、涑口水等液体，也可以是气体。导管42的一端与泵体41连接，经由通道224到达通道出口2241，另一端与位于通道出口2241处的喷嘴相连。借由导管42可以将高压流体传送到喷嘴处并实现高压喷射，即泵体41喷射的高压流体经由通道224和导管42到达通道出口2241。需要说明的是，臂体22和导管42可以一体成型，即臂体22本身可以由耐高压的导管42构成，从而实现臂体22和洁牙装置400共用相同部件。

喷嘴装配在通道出口2241处，高压流体经由喷嘴喷射出高压水柱，从而可以实现牙齿300污渍的清除。泵体41所产生的高压流体压力可调节，进而可控制洁牙装置400的清洁力度。例如流体为清水，水压范围在0.2-0.8MPa之间可调节。喷嘴可以单独安装，也可以是在通道224末端上的一个小孔。例如臂体22由金属圆管构成，喷嘴为激光精密加工的一个或者多个小圆孔（圆孔直径0.3mm左右），如图15所示。喷嘴还可以包括激光精密加工的窄缝（缝宽0.1mm左右），使得喷射到牙齿300表面的高压水流为线型。借由圆孔和窄缝的设计可以实现高压流体的设定形态的喷射。

臂体22包括邻近通道224的出口的弯曲臂段221，弯曲臂段221可摆动。例如，如图7所示，弯曲臂段221大体可以位于臂体22的中部，其中弯曲臂段221可以为弹簧结构或者蛇骨管结构，由此，臂体22在弯曲臂段221处可以发生弯曲摆动，通过定量控制弯曲臂段221的弯曲角度可以实现对通道出口2241的位置进行定量调整，进而可以实现对喷嘴的喷射方位和方向的调整。

在一些实施例中，弯曲臂段221与通道224共用一根金属圆管。即通道224由金属圆管构成，弯曲臂段221的弹簧结构或者蛇骨管结构是在该金属圆管上进行激光切割加工获得。针对冲牙器类的洁牙装置，需要对金属圆管切缝处进行密封，防止高压流体泄露。可以在金属圆管内侧或者外侧设置密封件，例如弹性材料（硅胶、橡胶等）组成的密封管等密封件。若密封管设置于外侧，即密封管套在金属圆管（弯曲臂段221区域）的外侧，可以选用初始内径小于金属圆管外径的密封管，利用密封管的弹性对弯曲臂段221进行密封。此外，还可以使用弹簧或者卡扣结构对密封管的两端进行加固，进一步防止高压流体泄露。

需要说明的是，在使用时，如图1所示，机械臂200的臂体22可以配合在轨道腔17内并可以在轨道腔17内往复移动，以及在轨道腔17的空间范围内弯曲摆动，由此，臂体22可以在口腔内做空间受限的运动，且通过臂体22的移动和方位调整，可以实现对不同位置的牙齿300和同一牙齿300的不同表面位置的清洁。

驱动组件23与臂体22相连，驱动组件23用于驱使臂体22转动和/或平移以实现对洁牙装置400周向方位和/或进深的调整，且驱动组件23与臂体22牵引相连以通过驱使弯曲臂段221摆动实现对洁牙装置400的位置调整。

例如，驱动组件23可以包括电动推杆，电动推杆可以与臂体22相连，使用时，臂体22可以伸至轨道100的轨道腔17内，且通过电动推杆的动作可以驱动臂体22在前后方向往复移动，从而可以实现对臂体22在口腔内的进深调整，进而满足了对不同位置处的牙齿300的清洁护理需要。

在其他一些实施例中，驱动组件23也可以包括旋转驱动，旋转驱动可以与臂体22相连，通过旋转驱动可以驱使臂体22绕着其轴线转动，借由臂体22的转动可以实现对通道出口2241的方位的周向调整，从而可以实现对洁牙装置400的周向方位调整，方便了对同一牙齿300的不同位置的清洁护理。

驱动组件23可以通过绳子、钢丝等连接件2333与弯曲臂段221或臂体22的前端牵引相连，使用过程中，驱动组件23可以通过连接件2333驱使弯曲臂段221摆动，从而可以实现对洁牙装置400的方位和位置的微调，提升了操控的精度和准确性。

机械臂200包括视觉模块27，至少部分视觉模块27设置于臂体22前端，视觉模块27用于采集图像信息以实现牙齿300清洁护理的可视化作业。

视觉模块27包括摄像头、导线、视觉处理模块，例如，如图11和图12所示，摄像头可以安装在臂体22的前端并位于通道出口2241的前侧。使用过程中，可以借助摄像头对口腔的内部进行视频图像采集，采集的视频图像信息可以通过导线传递给视觉处理模块，借助视觉处理模块可以完成图像处理、三维表面建模、目标识别、目标定位等功能。

其次，借助视觉模块27还可以基于目标定位获得目标位置，进而可以指导机械臂200的整体运动，将通道出口2241指向所述目标位置，进一步通过洁牙装置400对目标位置进行清洁。视觉处理模块可以由单片机系统或者树莓派类的小微型电脑组成。

在一些实施例中，视觉处理模块也可以包括本地计算模块和传输模块。本地计算模块进行视频图像初级处理后，通过传输模块与外部计算器相连，外部计算器可以包括网络服务器、手机、平板等计算机系统，从而一方面方便了用户或医护人员直观的获取相应的数据，另一方面也可以借助外部的高级计算器完成更加复杂的计算和分析，以及更大量的数据存储。

其中，视频图像初级处理可以包括去噪、转码、目标识别等等。转码包括将摄像头的MIPI协议的接口数据转为USB协议的接口数据等。传输模块可以采用USB有线传输，也可以采用WIFI无线传输。

在一些实施例中，视觉模块27还可以包括显示模块，显示模块与视觉处理模块连接，显示模块可以借助外部计算器实现。在用户使用时，视觉处理模块将摄像头采集的口腔内视频图像信息实时传输到显示模块，显示模块进行实时展示。显示模块还可以融入动画游戏效果进行增强现实展示，以吸引儿童用户的注意力，提升儿童用户在牙齿300清洁过程中的配合度。

在一些实施例中，视觉模块27还可以包括交互模块，交互模块与视觉处理模块连接，包括视频/图像的显示屏，以及针对视频/图像上相对位置进行用户输入的部件，例如触控板、触控屏、鼠标等。

在使用时，根据轨道100的大小，可以将牙齿300的表面区域划分成若干个部位，用户将洁牙设备的轨道100逐个放到上述部位上。洁牙设备的控制方法包括以下步骤：视频图像采集、目标定位、机械臂200控制、洁牙装置控制。

首先，使用视觉模块27通过摄像头实时、连续的进行视频图像采集。然后，采用目标定位算法，通过视觉处理模块对视频图像进行目标定位，找出一个或者多个需要清洁的牙齿300区域相对于轨道100的目标区域坐标（若为长方形区域，则包括一个顶点坐标以及两个边长）。设定最大区域阈值（例如2mm*2mm），若目标区域坐标大于所述阈值，则将目标区域划分为多个不超过所述阈值的区域。为了避免用户活动导致的目标丢失问题，采用目标跟踪算法，当监测到轨道100相对于牙齿300发生位移时，更新目标区域坐标。

然后，针对定位到的每一个目标区域坐标，使用驱动组件23进行机械臂200控制，通过臂体22的平移、旋转、弯曲中的一种或多种运动，驱使机械臂200上的通道出口2241指向所述目标区域坐标的中心。然后，启动洁牙装置400对目标坐标位置进行清洁，可以同步驱使通道出口2241做小幅度平面运动，使得洁牙装置400可清洁区域与最大区域阈值相当。通道出口2241小幅度平面运动是指通过驱动组件23控制臂体22在指定范围内平移（进深调整），并控制弯曲臂段221在指定范围内弯曲摆动。使用视觉模块27识别牙龈等非牙齿300区域，当目标区域坐标靠近牙龈等非牙齿300区域时，降低，以减少人体的不舒适感、避免损伤。

经过一定时间（例如0.5秒）清洁后，对目标区域进行重新评估，若清洁效果未达到指定阈值，则增加清洁力度和时长继续清洁，直至清洁效果达到指定阈值，或者清洁力度和时长均超出指定最大阈值。若清洁效果仍未达到指定阈值，通过振动或者播放声音提示用户采用其他方法进一步清洁。当所有目标区域坐标都清洁完成后，通过振动或者播放声音提示用户完成此部位的清洁，并提升用户将轨道100移动到其他待清洁的牙齿300部位。

目标定位算法可以采用基于机器学习的视觉目标检测方法。首先采集一定数量的牙齿300图像，并对其中的牙齿300污渍、牙龈、牙缝、窝沟等目标区域进行人工标注。然后采用有监督方式进行机器学习，获得目标检测模型。在进行目标定位时，将图像输入目标检测模型，模型输出结果包括该图像中发现的目标类型及目标区域坐标。

目标定位算法还可以采用图像比对的方法。首先，建立用户牙齿模型，牙齿300模型包括牙齿300及其周边（包括牙龈、牙缝等）的三维表面坐标以及颜色。牙齿300模型建立方法如下，在用户初次使用时通过遍历的方式拍摄牙齿300的多视角图像，并使用基于多视角图像的三维表面建模方法获得牙齿模型。

其次，在进行目标定位时，使用图像配准算法将图像匹配到牙齿模型，并使用异常检测方法找出差异区域作为目标区域。针对目标区域及目标区域坐标，可以采用交互式方法由用户进行确认是否需要清洁，或者采用机器学习方法判断是否需要清洁。交互式方法例如目标区域及目标区域坐标通过显示器展示给用户，用户通过触控方式确认是否需要清洁。

在上述洁牙设备的控制方法中，目标定位步骤还可采用用户交互输入的方式。在该方式下，视觉处理模块将摄像头采集的口腔内视频图像信息实时传输到交互模块，交互模块通过显示屏进行实时展示。用户输入可以通过交互模块上的鼠标或者触控屏幕点击视频/图像上的目标区域坐标，例如牙缝中的某个食物残渣区域。当目标较小时，用户还可以通过输入对视频图像进行放大和缩小操作。用户还可以根据目标特征设定洁牙装置的参数，例如清洁力度。设定最大区域阈值（例如2mm*2mm），若目标区域坐标大于所述阈值，则将目标区域划分为多个不超过所述阈值的区域。为了避免用户活动导致的目标丢失问题，采用目标跟踪算法，当监测到轨道100相对于牙齿300发生位移时，更新目标区域坐标。

本发明实施例的洁牙设备的操作简单，借由轨道100和臂体22的插接配合，实现了洁牙装置400的空间受限作业，改善了操作不当而导致刺激或损伤牙龈或脸颊的情况，使得清洁护理过程有的放矢，目标明确，保证了操控的精准性，也降低了不适感，增强对儿童的友好性。

另外，驱动组件23通过牵引的方式与臂体22相连，借由驱动组件23可以驱使臂体22摆动调整，从而可以实现对洁牙装置400的位置的微调和校正，这种驱动的方式灵活性高，满足了各种调整的使用需要，且相比于相关技术中采用电机等直接驱动的方式，整体结构简单且对空间的占用小，从而使得臂体22的操作端（图7中前端）的体型较小，方便了清洁护理的精准控制，也进一步降低了用户在使用时的不适感。

在一些实施例中，如图15所示，轨道100包括主体壁19和挡壁110，主体壁19和挡壁110中间形成轨道腔17。主体壁19设有长条形状的导向槽18，用于容纳臂体22的部分组件（例如摄像头），并引导臂体22的运动方向。在挡壁110的后端可以设置半圆筒状的管状部，用于限定臂体22只能沿着导向槽18的延伸方向前进或后退。所述管状部侧面设有开口，以使得臂体22可以从侧面安装进入所述管状部。轨道腔17的开口位于主体壁19对面，开口处为平面，使得轨道100可方便地放置到牙齿300的外侧面、内侧面和齿端面。

轨道100的主体壁19和挡壁110使用硬质的材料，例如不锈钢、硬质塑料等，用以保障轨道腔17的空间尺寸，保障臂体22在轨道腔17中的运动稳定性。在开口朝外的方向，所述挡壁110上可增加一层柔软的缓冲层，例如硅胶。当轨道100放入口腔中时，所述缓冲层与牙齿300或者牙龈接触，其作用包括两个方面。一方面，所增加的柔软材料发生变形从而增加轨道100与牙齿300表面的接触面积，提升轨道100的稳定性，另一方面可以降低对牙龈挤压或者摩擦造成的不舒适感。

缓冲层可以通过粘接的方式与挡壁110连接。在一些实施例中，缓冲层可以为一个独立的薄壁结构零件，其外形与所述主体壁19和挡壁110所组成结构的外形相似，在使用时包裹在所述主体壁19和挡壁110的外侧，在轨道腔17开口处增厚并可以通过卡扣固定在所述挡壁110上，并实现上述提升稳定性和舒适度的效果。

在一些实施例中，轨道100包括咬合部11，咬合部11设有内腔117、中间腔116、外腔115，内腔117、中间腔116、外腔115形成轨道腔17，内腔117用于供洁牙装置400作用于牙齿300的内侧面，中间腔116用于供洁牙装置400作用于牙齿300的齿端面，外腔115用于供洁牙装置400作用于牙齿300的外侧面。

例如，如图2至图4所示，咬合部11内可以设有三个轨道腔17，三个轨道腔17分别为内腔117、中间腔116和外腔115，其中外腔115和内腔117可以在内外方向（左右方向或前后方向）上相对布置，中间腔116可以位于外腔115和内腔117之间。

咬合部11的整体形状可以与人体口腔的牙齿300的排列形状吻合，例如，咬合部11大体可以为L型，从而使得咬合部11可以被咬合固定在人体的上排牙齿300和下排牙齿300之间，且可以与人脸部的半边牙齿300匹配。当需要对另外半边牙齿300进行清洁护理时，可以将咬合部11上下翻转并咬合在另外半边的上排牙齿300和下排牙齿300之间即可。可以理解的是，在其他一些实施例中，咬合部11整体也可以为U型等，从而可以与口腔内的全部牙齿300咬合匹配。

咬合部11的设置使得轨道100可以通过咬合的方式固定在人体口腔内，从而可以简化医护人员的操作负荷，借由咬合部11的定位，也进一步保证了作业的精准性和稳定性。

其次，内腔117、中间腔116、外腔115可以分别对应于牙齿300的不同表面，例如，当洁牙装置400装配在内腔117内时，可以完成对上排牙齿300的内侧面或下排牙齿300的内侧面的清洁护理。当洁牙装置400装配在外腔115内时，可以完成对上排牙齿300的外侧面或下排牙齿300的外侧面的清洁护理，当洁牙装置400装配在中间腔116时，可以完成对上排牙齿300的底端面或下排牙齿300的顶端面的清洁护理。从而使得洁牙装置400在清洁护理时能够进入对应的轨道腔17内，使得清洁护理作业更有针对性，也可以起到进一步提升定位精度的效果。

在一些实施例中，咬合部11包括第一槽114和第二槽118，内腔117、外腔115、第一槽114、第二槽118均设于中间腔116的周侧，内腔117和外腔115相对布置，第一槽114和第二槽118相对布置并用于供牙齿300咬合并嵌入，内腔117、中间腔116、外腔115均与第一槽114和第二槽118贯通以使在内腔117、中间腔116、外腔115内移动的洁牙装置400可伸入第一槽114或第二槽118内。

具体地，如图5和图6所示，第一槽114和第二槽118可以在上下方向上相对布置，中间腔116可以为第一槽114和第二槽118中间，内腔117、第一槽114、外腔115、第二槽118可以在中间腔116的周向上顺次相连，从而可以在中间腔116的周侧形成闭环的围合结构。

内腔117的顶侧可以通过通孔与第一槽114连通，内腔117的底侧也可以通过通孔与第二槽118连通，相似的，中间腔116和外腔115的顶侧可以通过通孔与第一槽114连通，中间腔116和外腔115的底侧也可以通过通孔与第二槽118连通。

使用过程中，如图6所示，轨道100可以咬合固定在人体的上排牙齿300和下排牙齿300之间，其中上排牙齿300可以配合在第一槽114内，下排牙齿300可以配合在第二槽118内。待咬合固定后，洁牙装置400可以伸入内腔117、中间腔116和外腔115内，以中间腔116为例，洁牙装置400可以伸入中间腔116内并可以沿着中间腔116的延伸方向往复移动，借由通孔洁牙装置400可以伸入至第一槽114和第二槽118内，从而可以实现对上排牙齿300的齿端面和下排牙齿300的齿端面的清洁护理。

可选地，当咬合部11为L型时，为了增强对脸部的不同半侧的牙齿300的适配性，第一槽114和第二槽118可以在上下方向上镜像对称布置。

在一些实施例中，第一槽114具有第一底壁1143、第一侧壁1141和第二侧壁1142，第一底壁1143连接在第一侧壁1141和第二侧壁1142之间，第一侧壁1141和第二侧壁1142相对布置且倾斜方向相反，第一侧壁1141和第二侧壁1142之间的间距沿着第一槽114的槽深方向逐渐变小。

例如，如图3所示，第一槽114的相对布置的两侧槽壁分别形成第一侧壁1141和第二侧壁1142，第一侧壁1141可以为第一槽114的外槽壁，第二侧壁1142可以为第一槽114的内槽壁，第一底壁1143即为第一槽114的槽底壁。其中第一侧壁1141可以沿着从外上至内下的方向倾斜布置，第二侧壁1142可以沿着从内上至外下的方向倾斜布置。由此，使得第一槽114的横截面大体可以为梯形，即第一槽114的槽宽尺寸沿着从上至下的方向逐渐变小。

这样的设计一方面使得第一槽114的槽口的宽度较大，从而方便了牙齿300咬合插入第一槽114内，借由第一侧壁1141和第二侧壁1142的倾斜布置也可以起到一定的引导效果，从而方便了将牙齿300向第一槽114的中间位置的居中引导，可以保证咬合装配的准确性，也提升了对不同人体的牙齿300的类型的适应性。

另一方面第一侧壁1141和第二侧壁1142具有在水平和竖直方向均有投影分量，其中在水平方向的投影分量方便了第一槽114与内腔117在上下方向的贯通对接，也方便了第一槽114与外腔115在上下方向的贯通对接。在竖直方向的投影分量则可以与牙齿300的内侧面或外侧面相对，从而方便了对牙齿300内侧面和外侧面的清洁护理。

另外，倾斜布置的第一侧壁1141和第二侧壁1142也可以起到引导咬合力的传递的作用，即咬合作用力可以经由第一侧壁1141和第二侧壁1142分别向第一分隔部112和第二分隔部113处传递，从而可以减小对内腔117和外腔115的挤压作用，减小内腔117和外腔115的变形量，方便了洁牙装置400在外腔115和内腔117内的移动。

在一些实施例中，第一底壁1143、第一侧壁1141、第二侧壁1142上均设有多个沿着咬合部11的延伸方向间隔布置的第一孔1144，第一孔1144形成开口并用于供洁牙装置400伸入第一槽114内。

例如，如图2所示，第一底壁1143、第一侧壁1141、第二侧壁1142均可以通过多个沿着咬合部11的延伸方向间隔布置的第一连杆组成，任意相邻的两个第一连杆之间均可以形成第一孔1144。使用过程中，内腔117、中间腔116和外腔115内的洁牙装置400可以通过对应的第一孔1144伸入第一槽114内，从而可以实现对第一槽114内的牙齿300的清洁护理。

第一连杆的布置形式一方面可以使得第一孔1144能够沿着内外方向延伸，从而在使用中可以使得洁牙装置400能够通过内外摆动的方式对牙齿300进行清洁护理，提升了操作的便捷性和灵活性；另一方面可以第一连杆也具有较好的弹性变形效果，通过第一连杆的变形可以扩大第一孔1144的孔径，从而进一步方便了洁牙装置400穿过第一孔1144并对牙齿300进行清洁护理。

可以理解的是，在其他一些实施例中，第一底壁1143、第一侧壁1141、第二侧壁1142也可以仅设有一个第一孔1144，该第一孔1144可以为长孔并可以沿着咬合部11的延伸方向延伸布置。

在一些实施例中，第二槽118具有第二底壁1183、第三侧壁1181和第四侧壁1182，第二底壁1183连接在第三侧壁1181和第四侧壁1182之间，第三侧壁1181和第四侧壁1182相对布置且倾斜方向相反，第三侧壁1181和第四侧壁1182之间的间距沿着第二槽118的槽深方向逐渐变小。

例如，如图4所示，第二槽118的相对布置的两侧槽壁分别形成第三侧壁1181和第四侧壁1182，第三侧壁1181可以为第二槽118的外槽壁，第四侧壁1182可以为第二槽118的内槽壁，第二底壁1183即为第二槽118的槽底壁。其中第三侧壁1181可以沿着从外下至内上的方向倾斜布置，第四侧壁1182可以沿着从内下至外上的方向倾斜布置。由此，使得第二槽118的横截面大体可以为梯形，即第二槽118的槽宽尺寸沿着从下至上的方向逐渐变小。

这样的设计一方面使得第二槽118的槽口的宽度较大，从而方便了下排的牙齿300咬合插入第二槽118内，借由第三侧壁1181和第四侧壁1182的倾斜布置也可以起到一定的引导效果，从而方便了将牙齿300向第二槽118的中间位置的居中引导，可以保证咬合装配的准确性，也提升了对不同人体的牙齿300的类型的适应性。

另一方面第三侧壁1181和第四侧壁1182具有在水平和竖直方向均有投影分量，其中在水平方向的投影分量方便了第二槽118与内腔117在上下方向的贯通对接，也方便了第二槽118与外腔115在上下方向的贯通对接。在竖直方向的投影分量则可以与牙齿300的内侧面或外侧面相对，从而方便了对牙齿300内侧面和外侧面的清洁护理。

另外，倾斜布置的第三侧壁1181和第四侧壁1182也可以起到引导咬合力的传递的作用，即咬合作用力可以经由第三侧壁1181和第四侧壁1182分别向第一分隔部112和第二分隔部113处传递，从而可以减小对内腔117和外腔115的挤压作用，减小内腔117和外腔115的变形量，方便了洁牙装置400在外腔115和内腔117内的移动。

在一些实施例中，第二底壁1183、第三侧壁1181、第四侧壁1182上均设有多个沿着咬合部11的延伸方向间隔布置的第二孔1184，第二孔1184形成开口并用于供洁牙装置400伸入第二槽118内。

例如，如图4所示，第二底壁1183、第三侧壁1181、第四侧壁1182均可以通过多个沿着咬合部11的延伸方向间隔布置的第二连杆组成，任意相邻的两个第二连杆之间均可以形成第二孔1184。使用过程中，内腔117、中间腔116和外腔115内的洁牙装置400可以通过对应的第二孔1184伸入第二槽118内，从而可以实现对第二槽118内的牙齿300的清洁护理。

第二连杆的布置形式一方面可以使得第二孔1184能够沿着内外方向延伸，从而在使用中可以使得洁牙装置400能够通过内外摆动的方式对牙齿300进行清洁护理，提升了操作的便捷性和灵活性；另一方面可以第二连杆也具有较好的弹性变形效果，通过第二连杆的变形可以扩大第二孔1184的孔径，从而进一步方便了洁牙装置400穿过第二孔1184并对牙齿300进行清洁护理。

可以理解的是，在其他一些实施例中，第二底壁1183、第三侧壁1181、第四侧壁1182也可以仅设有一个第二孔1184，该第二孔1184可以为长孔并可以沿着咬合部11的延伸方向延伸布置。

在一些实施例中，咬合部11包括相对布置的内侧壁1112、外侧壁1111、第一分隔部112和第二分隔部113，内腔117、中间腔116、外腔115、第一槽114、第二槽118均位于内侧壁1112和外侧壁1111之间，第一分隔部112和第二分隔部113均设于壳体111内并将壳体111的内部空间分隔为内腔117、中间腔116和外腔115，且中间腔116位于第一分隔部112和第二分隔部113之间，外腔115位于第一分隔部112和外侧壁1111之间，内腔117位于第二分隔部113和内侧壁1112之间。

例如，如图2所示，咬合部11包括壳体111，壳体111、第一分隔部112和第二分隔部113可以一体成型。其中壳体111大体可以为管状，且壳体111的上侧可以向下凹陷并形成第一槽114，壳体111的下侧可以向上凹陷并形成第二槽118。如图3所示，第一分隔部112和第二分隔部113可以设于壳体111内并可以在内外方向上并行间隔排布，其中第一分隔部112可以位于第二分隔部113的外侧。

外腔115可以位于第一分隔部112的外侧，中间腔116可以为第一分隔部112和第二分隔部113之间，内腔117可以位于第二分隔部113的内侧。由此，一方面借由第一分隔部112和第二分隔部113可以起到将壳体111内的空间分隔开的作用，从而简化了整体结构并实现对外腔115、中间腔116和内腔117的分隔。

另一方面第一分隔部112和第二分隔部113在使用中可以起到支撑作用，从而使得咬合部11可以承受人体的咬合力而不至于塌陷，满足了洁牙装置400的装配和移动的使用需要，也起到了保护洁牙装置400的作用。

如图3和图4所示，内侧壁1112和外侧壁1111均大体可以为板状结构并可以为壳体111的侧壁，内侧壁1112和外侧壁1111均可以沿着咬合部11的延伸方向延伸，内侧壁1112位于外侧壁1111的内侧，使用时，内侧壁1112用于朝向口腔内，外侧壁1111则用于朝向口腔外。

内侧壁1112和外侧壁1111的设置可以起到防护效果，其中内侧壁1112可以将洁牙装置400挡止在内腔117内，从而可以避免洁牙装置400从内腔117伸出而容易损伤舌头的情况，外侧壁1111则可以将洁牙装置400挡止在外腔115内，从而可以避免洁牙装置400从外腔115伸出并容易损伤脸颊的情况，提升了使用的安全性。

另外，内侧壁1112和外侧壁1111的结构强度相对较高，从而可以与第一分隔部112和第二分隔部113同时起到支撑作用，减小了咬合部11在咬合时的变形量，保证了洁牙装置400在内腔117、中间腔116、外腔115内的顺畅移动的使用需要。

在一些实施例中，如图6所示，内侧壁1112、外侧壁1111、第一分隔部112、第二分隔部113的横截面均为弧形，具体可以为圆弧型，其中外侧壁1111、第一分隔部112、第二分隔部113均向轨道100的外侧（图6中左侧）凸出，内侧壁1112向轨道100的内侧（图6中右侧）凸出。

在咬合过程中，外侧壁1111、第一分隔部112、第二分隔部113均会向洁牙装置400的外侧凸出变形，内侧壁1112则会向洁牙装置400的内侧凸出变形。由此，使得洁牙装置400在咬合时的整体变形量趋向外侧，符合人体学的设计，也可以减少对口腔内部的空腔的挤压，从而可以提升咬合时的舒适性，进一步降低了不适感。

其次，弧形的设计一方面既方便了实现平滑连接，从而可以起到消除集中应力的作用，另一方面也可以起到增强结构强度和弹性性能的作用，从而充分满足了使用的需要。

另外，弧形的设计也可以在内侧壁1112、外侧壁1111、第一分隔部112、第二分隔部113的凹面形成类似导槽的结构，从而可以提升洁牙装置400移动的导向性，增强了约束效果。

在一些实施例中，如图6所示，外侧壁1111的横截面（竖直方向的截面）轮廓位于第一椭圆14上，第一分隔部112的横截面（竖直方向的截面）轮廓位于第二椭圆15上，第二分隔部113的横截面（竖直方向的截面）轮廓和内侧壁1112的横截面（竖直方向的截面）轮廓位于第三椭圆16上，且第一椭圆14、第二椭圆15、第三椭圆16的圆心均位于同一平面，例如，第一椭圆14、第二椭圆15、第三椭圆16的圆心可以位于同一水平面内。

由此，使得咬合部11的整体结构上下对称，在咬合固定时，可以保证在上下两侧，外侧壁1111、第一分隔部112、第二分隔部113、内侧壁1112具有大致相同的变形量，从而保证了上下一致性。

在一些实施例中，第二椭圆15的长轴的延伸方向与第一分隔部112和第二分隔部113的间隔方向一致，第一椭圆14的长轴的延伸方向和第三椭圆16的长轴的延伸方向均正交于第二椭圆15的长轴的延伸方向。

例如，如图6所示，第二椭圆15的长轴大体可以沿着左右方向延伸，第一椭圆14的长轴和第三椭圆16的长轴均可以沿着上下方向延伸。这种搭配设计一方面方便了限制出第一槽114和第二槽118，另一方面可以使得第一椭圆14的短轴和第二椭圆15的短轴位于水平，从而可以缩小口腔导轨的整体横向尺寸，从而方便了配合于口腔内，也起到进一步提升咬合舒适性的效果。

另外，由于第二椭圆15的短轴沿着上下方向延伸，这种设计使得第二椭圆15在上下方向具有较强的结构强度，从而充分满足了承受牙齿300的咬合作用的使用需要。同时，也可以缩减在咬合时的上排牙齿300和下排牙齿300之间的距离，起到进一步提升咬合舒适性的效果。

可选地，如图6所示，第一椭圆14的长轴可以为26mm，短轴可以为10mm。第一分隔部112和第二分隔部113在左右方向上的间距可以为15mm。第三椭圆16的长轴可以为20mm，短轴可以为13mm。

在一些实施例中，轨道100包括导引部12，导引部12与咬合部11相连，至少部分导引部12用于延伸至人体口腔外侧，且导引部12设有导引孔1211，导引孔1211用于将洁牙装置400导引至内腔117、中间腔116或外腔115内。

例如，如图2所示，导引部12可以与咬合部11一体成型，导引部12大体可以为管状结构，导引部12的内部空间形成导引孔1211。如图3所示，导引孔1211可以与内腔117的进口、中间腔116的进口、外腔115的进口正对，且导引孔1211在内外方向上的宽度尺寸L1可以与内腔117、中间腔116、外腔115在内外方向的整体宽度尺寸L2相匹配，例如，宽度尺寸L1大体可以与宽度尺寸L2相一致。

使用时，如图5所示，咬合部11可以咬合固定在口腔内，导引部12可以从嘴巴伸出并可以位于人体的外部，洁牙装置400可以从导引孔1211内插入，然后洁牙装置400可以分别插入外腔115、中间腔116、内腔117内，从而方便了洁牙装置400的装配，同时，也起到了防护作用，即避免了洁牙装置400在使用中容易碰触嘴巴而容易造成损伤的情况。

在一些实施例中，导引部12包括管体121、第一连接板122和第二连接板123，第一连接板122和第二连接板123在正交于第一槽114和第二槽118的间隔方向上相对布置，且第一连接板122和第二连接板123均平滑连接在管体121和咬合部11之间，导引孔1211设于管体121内。

例如，如图2和图4所示，第一连接板122和第二连接板123均可以为弧形长板，管体121大体可以为方管状，第一连接板122的一端可以管体121的外侧（左侧）相连，第一连接板122的另一端可以壳体111的外侧壁1111平滑连接，第二连接板123的一端可以管体121的内侧（右侧）相连，第二连接板123的另一端可以壳体111的内侧壁1112平滑连接。

第一连接板122和第二连接板123的设置一方面可以增强导引部12的整体长度，从而可以增加导引部12的外延至口腔外侧外延量，另一方面第一连接板122和第二连接板123具有较好的弹性变形能力，从而可以使得管体121的朝向和方位可以在使用中进行适应性调整，进一步提升了使用的舒适性。

在一些实施例中，轨道100包括限位部13，限位部13封堵于内腔117、中间腔116、外腔115的出口端以避免洁牙装置400从内腔117、中间腔116、外腔115伸出咬合部11。

例如，如图2和图4所示，限位部13可以一体成型的设于咬合部11的尾端，限位部13可以为板状结构，限位部13可以将内腔117、中间腔116、外腔115的出口端进行封堵，从而避免了洁牙装置400从相应的腔的出口端伸出的情况，起到了对洁牙装置400的限位效果，也避免了伸至咬合部11外侧的洁牙装置400容易损伤人体的情况，进一步提升了安全防护性。

在一些实施例中，机械臂200包括载体21，臂体22和驱动组件23均装配于载体21，轨道100与载体21固定相连，且轨道100用于通过人员操控载体21移动至口腔的对应位置处，洁牙装置400用于通过臂体22在轨道腔17内的移动实现对牙齿300的清洁护理。

例如，载体21的材质可以为塑料并可以通过注塑的方式加工成型，如图7至图9所示，载体21可以为壳状结构，例如，载体21可以为长方体外壳、圆柱型外壳等，臂体22和驱动组件23可以安装在载体21内，使用时，臂体22在驱动组件23的作用下可以从载体21内伸出。在其他一些实施例中，载体21也可以为支架结构，此时，臂体22和驱动组件23均安装在载体21上。

如图13和图14所示，轨道100可以固定在载体21的前端，固定的方式可以一体成型、紧固件固定、焊接、粘接、卡扣固定等。此时，轨道100内的轨道腔17可以仅设有一个，该轨道腔17与载体21上用于供臂体22伸出的出口连通。

使用时，医护人员或用户可以手持载体21并将轨道100伸入口腔内，待轨道100移动至相应的牙齿300处后，臂体22可以在驱动组件23的作用下运动并可以沿着轨道腔17移动，而装配在臂体22的通道224内的洁牙装置400则可以在臂体22的动作下完成牙齿300清洁护理。这种使用方式类似于牙刷的使用方式，即使用过程中需要人工手持机械臂200，然后洁牙装置400通过在轨道腔17内的动作完成牙齿300清洁护理。

这种设计方式可以极大的简化了自动化洁牙设备的结构，有利于实现小型化并可以提升操作的便捷性，方便了用户在居家环境中自行操作。

在一些实施例中，臂体22还包括包括支撑臂段223，支撑臂段223连接在弯曲臂段221和驱动组件23之间，即弯曲臂段221可以连接在支撑臂段223的前端，驱动组件23可以连接在支撑臂段223的后端。

如图14和图15所示，支撑臂段223的作用是支撑和传动。首先，驱动组件23可以驱使支撑臂段223平移，进一步带动弯曲臂段221以相同方向和速度平移。其次，支撑臂段223包括多个散射状布置的延伸部2232，弯曲臂段221位于多个延伸部2232的中间，多个延伸部2232包括第一延伸部22321。驱动组件23通过至少一个连接件2333与弯曲臂段221相连，连接件2333一一对应地搭接于第一延伸部22321。

例如，如图14和图15所示，支撑臂段223大体为管状结构，可以由金属圆管加工获得。在靠近弯曲臂段221一侧，管状结构设有三个延伸部2232，延伸部2232可以一体成型于支撑臂段223，并大体可以为Z形板状。三个延伸部2232可以沿着管状结构的周向间隔排布。如图15所示，三个延伸部2232中在上下方向上相对布置的两个延伸部2232被构造为第一延伸部22321，驱动组件23的连接件2333可以设有两个，两个连接件2333可以分别一一对应的搭接在对应的第一延伸部22321上。

在一些实施例中，支撑臂段223由金属圆管加工获得，金属圆管外径5mm，壁厚0.2mm。首先，采用激光切割对金属圆管的一端进行切割，切割出3根宽约4mm的弧形长条。然后采用模具加工出Z形支撑板，用于支撑驱动组件23的连接件2333。

每个连接件2333的端部则均与臂体22的前端铰接或钩挂配合。在一些实施例中，连接件2333为钢丝绳。钢丝绳搭接在第一延伸部22321上，并从支撑臂段223中穿过后。钢丝绳与支撑臂段223有接触的区段设置护套管，例如带自润滑效果的PTFE（特氟龙）管，用于降低钢丝绳与支撑臂段223的摩擦力，减少磨损。在一些实施例中，臂体22与轨道100安装到一起后，第一延伸部22321外侧的护套管与轨道100的侧壁之间有接触和压力。当驱动组件23驱使支撑臂段223平移时，护套管与轨道100的侧壁之间产生挤压，因此轨道100的挡壁110上可设置截面为半圆形的滑道，用以避免挤压造成护套管变形，从而避免挤压造成连接件2333拉拽阻力增大。滑道的截面半圆直径与护套管的外径相当。

使用时，两个第一延伸部22321则可以起到支臂的作用，通过两个连接件2333的拉拽配合可以调整弯曲臂段221的弯曲角度，从而调整弯曲臂段221前端（以及通道出口2241）的位置和方位调整，从而满足了对洁牙装置400的驱动的使用要求。相比于将连接件2333设置于弯曲臂段221的内侧，通过支臂（延伸部2232）拉拽产生的力矩更大，因此可以提升弯曲臂段221弯曲操作的灵活性。在通过支臂拉拽调整弯曲臂段221的弯曲角度的方案下，弯曲臂段221可以采用硅胶、橡胶、塑料等软管材料。

在一些实施例中，护套管的端侧设置防水部件，用于防止液体从护套管进入载体21和驱动组件23。防水部件可以采用硅胶密封圈。在另一些实施例中，防水部件可以设在可伸缩的护套管的插接位置，可伸缩的护套管一端以密封的方式固定在臂体22上，另一端以密封的方式固定在钢丝绳上。当连接件2333拉拽时，钢丝绳与护套管发生相对位移，护套管发生相应的伸缩，从而在不影响连接件2333拉拽的同时，防止灰尘、液体等通过护套管进入载体21和驱动组件23。

在一些实施例中，如图15所示，机械臂200的视觉模块27包括摄像头，多个延伸部2232包括第二延伸部22322，第二延伸部22322可以仅设有一个，第二延伸部22322也可以为Z形板状，且第二延伸部22322可以位于两个第一延伸部22321之间，摄像头可以固定在第二延伸部22322的端部，轨道腔17内设有导向槽18，导向槽18沿着轨道腔17的延伸方向（前后方向）延伸，第二延伸部22322导向滑移配合于导向槽18内。

支撑臂段223可以由金属圆管加工获得，第二延伸部22322通过模具加工形成适合摄像头安装的Z形板状支臂，第二延伸部22322的末端可以采用模具加工获得与摄像头形状匹配的凹槽。摄像头安装于凹槽内，凹槽形成摄像头的不锈钢外壁，不锈钢外壁结合胶水灌注，可以对摄像头进行有效的保护，例如防水、防撞等。连接摄像头的导线设置于第二延伸部22322靠近弯曲臂段221一侧，并经过支撑臂段223内侧到达载体21内，并连接到视觉处理模块。

在一些实施例中，摄像头尺寸约为3.5*3.5*3.8，视场角约90度。在轨道100的支撑下，摄像头距离牙齿300表面约10mm，成像宽度约20mm。考虑到人体单个牙齿300的高度、宽度一般不到20mm。因此摄像头可以安装于支撑臂段223上，只要跟随支撑臂段223进行前进和后退，而无需跟随弯曲臂段221弯曲摆动，即可实现轨道腔17对应的牙齿300的拍摄。

由此，一方面可以将摄像头独立于弯曲臂段221，从而使得弯曲臂段221可以采用较小的规格尺寸，可以进一步提升操作的灵活性并降低不适感，另一方面借由导向槽18在垂直方向的限位可以提升摄像头在使用时的稳定性，从而可以提升拍摄品质，方便了观察和采集视频图像信息。

需要说明的是，支撑臂段223前进或后退的范围由导向槽18的长度决定。在一些实施例中，轨道100包含多种不同尺寸，可以替换，用于清洁不同牙齿300部位。例如，在牙齿300外侧、齿端面使用较长的（30mm左右）导向槽18的轨道100，以使得支撑臂段223前进和后退的位移在30mm左右，从而使得轨道100单次可以覆盖3-4颗牙齿300表面；在门牙的内侧附近空间较小，需要使用较短（10mm左右）的导向槽18的轨道100，以使得轨道100可以进入到门牙内侧空间。

在靠近载体21的一侧，轨道100设置半圆筒状管状部，用于限定支撑臂段223只能沿着导向槽18方向前进或后退。所述管状部侧面开口大小与支撑臂段223圆管直径相当，以使得支撑臂段223可以从侧面安装进入所述管状部。为降低支撑臂段223与轨道100之间的摩擦力，可以在支撑臂段223与轨道100之间设置直线轴承。直线轴承可以是塑料轴承，结构简单，易于清洁。

在一些实施例中，如图7所示，臂体22还可以包括传动臂段222，传动臂段222连接在弯曲臂段221和支撑臂段223之间，即弯曲臂段221可以连接在传动臂段222的前端，支撑臂段223可以连接在传动臂段222的后端。

传动臂段222可弹性摆动和伸缩，例如，传动臂段222可以为弹簧，从而满足了伸缩调整和摆动的使用需要。传动臂段222的作用是用于适应弯曲的轨道腔17。当驱动组件23驱使臂体22进入轨道腔17后，传动臂段222受驱使力的作用发生弯曲，与轨道腔17的弯曲弧度匹配。据此，在驱动组件23的驱使下，臂体22可以在弯曲轨道腔17内前进、后退、转动。

支撑臂段223与驱动组件23相连，例如，支撑臂段223可以为硬质材料，例如，支撑臂段223可以为金属管或硬质塑料。由此，方便了与驱动组件23的连接，也保证了传动的稳定性。

在一些实施例中，传动臂段222的弹性大于弯曲臂段221的弹性。例如，弯曲臂段221和传动臂段222均可以弹簧，其中弯曲臂段221的弹性变形性能要小于传动臂段222的弹性变形性能。

由此，借由传动臂段222的高弹性可以充分满足调整的灵活性，使得臂体22可以根据需要进行自适应性调整。由于传动臂段222的弹性要较小，从而一方面满足了摆动调整的使用需要，另一方面可以起到控制变形量的效果，从而可以保证调整的精确性。另外，借由弯曲臂段221也可以起到较好的支撑效果，即在操作过程中，牙齿300会对洁牙装置400产生反向作用力，弯曲臂段221的较小变形量可以降低反向作用力的影响，从而可以保证操控的精确和稳定性。

在一些实施例中，如图10和图11所示，传动臂段222在前后方向的长度尺寸长于弯曲臂段221在前后方向的长度尺寸。由此，可以进一步提升臂体22在传动臂段222处的弹性变形能力，充分满足了在空间受限的轨道腔17内的变形的使用需要。弯曲臂段221较短，也起到了进一步降低反向作用力的影响。

在一些实施例中，驱动组件23包括第一驱动231，第一驱动231与臂体22相连并用于驱使臂体22周向转动，第一驱动231包括第一驱动器2311和主动齿轮2312，臂体22的外周侧设有从动齿轮2231，主动齿轮2312与第一驱动器2311相连并与从动齿轮2231啮合配合。

例如，如图10所示，第一驱动器2311可以为电机，主动齿轮2312可以固定在第一驱动器2311的驱动轴上，从动齿轮2231可以一体成型的设于支撑臂段223的外周侧，主动齿轮2312与从动齿轮2231可以啮合配合，使用时，通过第一驱动器2311可以驱使主动齿轮2312转动，进而可以实现对臂体22的转动调整。

可选地，第一驱动231还可以包括中间齿轮，中间齿轮可以啮合传动在主动齿轮2312和从动齿轮2231之间，借由中间齿轮的设置一方面方便了齿轮间的传动比和力矩的设计，另一方面可以提升齿轮间的自锁能力，从而可以方便了将臂体22保持在旋转调整后的位置。

在一些实施例中，驱动组件23包括第二驱动232，第二驱动232与臂体22相连，且第二驱动232用于驱使第一驱动231和臂体22相对于载体21平移，第二驱动232包括第二驱动器2323、丝杠2321和滑块2322，滑块2322螺纹装配于丝杠2321的外周侧并与第一驱动231相连，第二驱动器2323与丝杠2321相连以通过丝杠2321的转动驱使第一驱动231平移。

例如，如图10和图11所示，第二驱动器2323可以为电机，丝杠2321大体可以沿着前后方向延伸，其中丝杠2321的前端可以与第二驱动器2323的驱动轴相连，丝杠2321的后端可以与载体21转动装配。滑块2322可以螺纹装配在丝杠2321上。

第一驱动231和第二驱动232之间可以设有连接板，连接板可以设有两块，两块连接板可以在前后方向相对布置，主动齿轮2312、从动齿轮2231可以装配在两个连接板之间，第一驱动器2311可以固定在其中一个连接板上，滑块2322则可以夹紧固定在两个连接板之间。

由此，当第二驱动器2323转动时，滑块2322可以沿着丝杠2321移动，从而可以带动第一驱动231前后移动，实现了对臂体22的进深的调整。丝杠2321传动的驱动方式稳定性好，精度高，保证臂体22的平移调整的精确性。

在一些实施例中，驱动组件23包括第三驱动233，第三驱动233包括第三驱动器2331、转动件2332和连接件2333，连接件2333穿过通道224并与弯曲臂段221相连，且连接件2333可柔性变形并缠绕于转动件2332，连接件2333用于通过转动件2332的转动收卷或释放以实现对弯曲臂段221的牵引摆动调整，第三驱动器2331与转动件2332相连并用于驱使转动件2332转动。

例如，如图10和图11所示，第三驱动器2331可以为电机，转动件2332可以为卷轴或卷线盘等。转动件2332可以与第三驱动器2331的驱动轴相连，连接件2333可以为绳索、钢丝绳等，连接件2333可以缠绕在转动件2332的外周侧，且连接件2333可以穿过臂体22的通道224并可以与弯曲臂段221连接固定，连接固定的方式可以为焊接、钩挂配合等。

使用时，第三驱动器2331可以驱使转动件2332转动，例如，当转动件2332正向转动时，连接件2333可以缠绕在转动件2332上，此时，连接件2333可以实现对弯曲臂段221的拉拽。当转动件2332反向转动时，转动件2332上缠绕的连接件2333会被释放，此时，弯曲臂段221可以实现弹性复位。

可选地，第三驱动233可以设有多个，每个第三驱动233的连接件2333均可以缠绕在对应的转动件2332上并均与弯曲臂段221相连。使用时，通过不同的连接件2333的卷绕或释放可以实现对弯曲臂段221的摆动驱动，此时，弯曲臂段221可以不具有弹性性能，而仅具有摆动的能力即可。

择优地，上述第一驱动器2311、第二驱动器2323、第三驱动器2331均采用步进电机等可以定量控制转动角度的动力模组，例如体积较小、力矩较大的15步进电机模组。

在一些实施例中，弯曲臂段221使用两向弯曲的蛇骨管结构，可以向两个相反的方向弯曲。如图15所示，两个方向位于轨道腔17内，分别朝向支撑臂段223的两个第一延伸部22321，并通过钢丝绳（即连接件2333）连接到第三驱动233。

两个方向分别设为X正向、X负向。弯曲臂段221前端第三驱动233的转动件2332与X正向和X负向对应地钢丝绳连接。当转动件2332正向转动时，拉拽X正向对应的钢丝绳，同时释放X负向对应的钢丝绳，带动蛇骨管结构的弯曲臂段221朝X正向弯曲。当转动件2332负向转动时，拉拽X负向对应的钢丝绳，同时释放X正向对应的钢丝绳，带动弯曲臂段221朝X负向弯曲。

设定导向槽18的延伸方向为Z，臂体22在第二驱动232的驱使下沿Z向定量移动。在第二驱动232和第三驱动233的驱使下，可以定量控制通道出口2241（臂体22前端）到达行程范围内的XZ平面任意位置。其中行程范围由轨道腔17限定。XZ平面与轨道腔17开口平面平行。由于两向弯曲的蛇骨管结构不能朝XZ面的垂直方向（即Y向）弯曲，可以限制通道出口2241在Y向的位移，降低驱动组件23的控制复杂度。

在另一些实施例中，弯曲臂段221使用四向弯曲的蛇骨管结构，蛇骨管结构的激光切割加工示意图如图17所示。蛇骨管内设4根钢丝绳，通过分别牵引其中一根钢丝绳，蛇骨管可分别向4个方向弯曲。4个方向对应平面坐标的X正向、X负向、Y正向、Y负向。第三驱动233包括两个，第一个的转动件2332与X正向和X负向对应地钢丝绳连接，第二个的转动件2332与Y正向和Y负向对应地钢丝绳连接。当转动件2332正向转动时，拉拽X正向对应的钢丝绳，同时释放X负向对应的钢丝绳，带动蛇骨管结构的弯曲臂段221朝X正向弯曲；当转动件2332负向转动时，拉拽X负向对应的钢丝绳，同时释放X正向对应的钢丝绳，带动弯曲臂段221朝X负向弯曲。同理，当转动件2332转动时，带动弯曲臂段221朝Y正向或负向弯曲。

通过定量控制转动件2332的旋转角度，可以在一定范围定量控制钢丝绳拉绳的拉拽位移，从而定量控制弯曲臂段221的弯曲角度，以及臂体22前端（包括通道出口2241）在X方向的位移幅度。同理，通过定量控制转动件2332的旋转角度，可以定量控制弯曲臂段221的弯曲角度，以及臂体22前端（包括通道出口2241）在Y向的位移幅度。进一步通过组合转动件2332的转动方向调整，可实现弯曲臂段221任意方向、指定角度的弯曲。

相对于上述XY平面坐标系，第二驱动232驱使臂体22的平移方向为垂直于XY平面的Z方向。结合第二驱动232和第三驱动233可以定量控制通道出口2241（臂体22前端）到达行程范围内的XYZ三维空间任意位置。其中行程范围由轨道腔17限定。进一步地，第一驱动231可控制臂体22前端的通道出口2241以及视觉模块27朝向不同角度。

可选地，如图16所示，蛇骨管结构包括多段，相邻的两段的其中一者上设有转动关节母头225，另一者上设有转动关节公头226，转动关节母头225和转动关节公头226之间设有弯曲预留槽227。如图17所示，转动关节母头225可以包括三个凸出部2251，转动关节公头226可以包括两个突出部2261，转动关节公头226嵌入在转动关节母头225的三个突出之间，转动关节母头225两侧均设置有弯曲预留槽227。蛇骨管弯曲时，转动关节公头226围绕转动关节母头225转动，同时使得弯曲方向的弯曲预留槽227缩小，相反方向的弯曲预留槽227扩大。

如图16和图17所示，蛇骨管结构的每段上还可以设有穿丝孔支架228，穿丝孔支架228可以经过模具压槽加工成型，且穿丝孔支架228能够与周围部分形成梭形小孔，所述小孔的方向平行于钢管的通道224方向，用于安装牵引蛇骨管弯曲的牵引钢丝。

在一些实施例中，机械臂200包括吸液管24，吸液管24的进口邻近弯曲臂段221，吸液管24用于吸取人体口腔内的液体。

例如，如图8至图11所示，吸液管24可以装配在载体21内，且吸液管24可以柔性管，具体可以为硅胶管、橡胶管等，从而可以降低使用的不适感。吸液管24的自由端可以延伸至载体21的外侧，自由端设置配重，例如在自由端的末端侧通过卡扣或者粘接的方式连接铁环，使得自由端朝下弯曲，当附近有液体时，自由端在配重的作用下浸入液体。

机械臂200在操作时，吸液管24可以将唾液、清洗液等废液吸取，从而可以控制口腔内的液体量，避免了液体较多时容易影响操作的情况，也进一步改善了操作的不适感。

在一些实施例中，载体21设有管部211，管部211凸出于载体21表面并连接在通道224的出口处，臂体22配合在管部211内，且管部211用于与轨道100插接装配。

例如，如图7和图9所示，管部211可以一体成型的设于载体21，管部211可以为圆管状，臂体22可以从管部211内伸出。借由管部211一方面可以增强臂体22和载体21上的出口处的结构强度，起到一定的防磨、防水等防护效果，另一方面使用时，管部211可以插入轨道100的进口内，从而可以起到增强与轨道100的连接限位效果，有利于提升操作的稳定性。

在一些实施例中，机械臂200包括控制模块26，控制模块26设于载体21并与驱动组件23电性相连，且控制模块26用于操控驱动组件23动作。

例如，如图10和图11所示，控制模块26包括处理器、电机驱动、状态指示灯等电路系统。所述处理器可以与视觉模块27共用，也可单独设置。第一驱动231、第二驱动232、第三驱动233的驱动器均可以与控制模块26电性相连，借由视觉模块27采集的数据图像，控制模块26可以规划机械臂200的运动轨迹并可以对相应的驱动器的起始和终止时间、转动速度等运动参数进行统筹控制，从而可以实现清洁护理过程的自动化，也保证了清洁护理的高效性和精准性。

在一些实施例中，如图8至图11所示，机械臂200还可以包括接线端子25，控制模块26可以通过接线端子25与外界电性相连，从而方便了提供电力支持和数据间的传输。

在一些实施例中，洁牙装置400包括泵体41、导管42、容器和喷嘴，容器用于存储清洗液，导管42穿过通道224并与喷嘴相连，喷嘴配合在轨道腔17的开口处，泵体41设于导管42并用于将容器内的清洗液输送至喷嘴处。

具体地，容器可以为水箱，容器可以设在机械臂200的外侧，如图14所示，洁牙装置400的导管42和泵体41可以安装在机械臂200的载体21内，泵体41可以为柱塞泵，导管42可以包括第一管和第二管，第一管的一端可以与容器相连，第一管的另一端可以与泵体41相连，第二管的一端可以与泵体41相连，喷嘴可以配合在臂体22的前端的侧孔内，第二管穿过臂体22的通道224且第二管的另一端可以与喷嘴相连。

使用时，可以首先通过视觉模块27采集牙齿300和口腔内的图像信息，通过对图像分析可以获得食物残渣、色素、软垢等污垢的分布情况，然后控制模块26可以驱使驱动组件23动作，从而可以调节喷嘴的位置和喷射方向，从而可以使得喷嘴能够正对牙齿300上的污垢，借助喷出的清洗液可以实现对污垢的清洁去除。

需要说明的是，在清洁过程中，可以通过泵体41调节清洗液的压力、频率等参数，例如，当朝向污垢时，可以将压力和频率调大，当朝向其他部位（牙龈、口腔粘膜等）时，则可以调小水压和频率。从而可以使得清洁过程更加有针对性，也有利于进一步降低不适感并减轻对口腔内组织的损伤。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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发明中的具体含义。

在本发明中，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。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。