阅读说明：本技术 壳状牙科器械切割方法、制备方法及电子设备 (Shell-shaped dental instrument cutting method, preparation method and electronic equipment ) 是由 姚峻峰 於路 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供壳状牙科器械切割方法及壳状牙科器械制备方法,切割方法包括：根据待切割组件上标定单元信息构建待切割组件的第一坐标系信息；获取拾取设备对应的第二坐标系,建立第一坐标系与第二坐标系之间的转化关系,并得到对应的转换信息；根据转换信息将待切割组件的预设切割路径转换为切割时拾取设备的运动路径；控制拾取设备带动待切割组件沿运动路径运动,在设定切割区域内对待切割组件进行切割,获得壳状牙科器械。通过标定单元建立实际牙颌模型与拾取设备之间的坐标系转换关系,使壳状牙科器械的预设切割路径能够转换为切割时的拾取设备的运动路径,从而提高了切割位点定位的精准性,提高了壳状牙科器械自动化生产的效率和良率。(The invention provides a cutting method of a shell-shaped dental instrument and a preparation method of the shell-shaped dental instrument, wherein the cutting method comprises the following steps: constructing first coordinate system information of the component to be cut according to the information of the calibration unit on the component to be cut; acquiring a second coordinate system corresponding to the pickup equipment, establishing a conversion relation between the first coordinate system and the second coordinate system, and acquiring corresponding conversion information; converting the preset cutting path of the component to be cut into a motion path of the pickup device during cutting according to the conversion information; and controlling the pickup equipment to drive the component to be cut to move along the motion path, and cutting the component to be cut in the set cutting area to obtain the shell-shaped dental instrument. The coordinate system conversion relation between the actual dental model and the pick-up equipment is established through the calibration unit, so that the preset cutting path of the shell-shaped dental instrument can be converted into the motion path of the pick-up equipment during cutting, the accuracy of positioning the cutting point is improved, and the automatic production efficiency and yield of the shell-shaped dental instrument are improved.)

壳状牙科器械切割方法、制备方法及电子设备

技术领域

本发明属于牙齿矫治技术领域，更确切的说涉及壳状牙齿矫治器制造技术，尤其涉及一种壳状牙科器械的切割方法、制备方法及电子设备。

背景技术

目前，在壳状牙科器械的加工过程中，通常需要经过牙颌模型3D打印、备膜、压膜、壳状牙科器械切割、清洗等工序。而在整个制备过程中，对牙颌模型的识别和定位常常采用的方法是人工摆放、肉眼识别，虽然一定程度上实现了自动化，但是在一些环节仍需要人工参与，如，需要人工对牙颌模型识别获取牙颌模型的病例号和病人名称，如，定位过程中需要人工对牙颌模型进行摆放。

目前的壳状牙科器械的制备除了上述列举的需要人工参与之外，在壳状牙科器械切割方面也存在缺陷，例如，壳状牙科器械切割时，采用人工进行切割，生产效率极低；或者采用现有的机械切割时，预设切割路径往往与壳状牙科器械的实际切割路径不匹配，从而导致实际的切割路径存在切割偏差，最终使得切割后的壳状牙科器械不合格。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术缺陷，提供“壳状牙科器械的切割方法、制备方法及电子设备”，解决了现有壳状牙科器械切割过程中定位不精确的技术问题，提升了壳状牙齿矫治器的生产效率。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种壳状牙科器械的切割方法，包括步骤：

根据待切割组件上的标定单元信息构建所述待切割组件的第一坐标系信息；

获取所述待切割组件的拾取设备对应的第二坐标系，建立所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转化关系，并得到对应的转换信息；

根据所述转换信息将所述待切割组件的预设切割路径转换为切割时的所述拾取设备的运动路径；

控制所述拾取设备带动所述待切割组件沿所述运动路径运动，在设定切割区域内对所述待切割组件进行切割，获得壳状牙科器械。

进一步优选的，所述待切割组件包括牙颌模型和压制在所述牙颌模型上的待切割壳状牙科器械，所述牙颌模型上设置有所述标定单元。

进一步优选的，所述标定单元包括若干个标定体；若干所述标定体上设置有定位平面，所述定位平面被所述待切割壳状牙科器械的非牙科器械部分所覆盖。

进一步优选的，所述标定体个数为三个；所述标定体的定位平面与所述牙颌模型的基准平面保持一致。

进一步优选的，所述根据待切割组件上的标定单元信息构建所述待切割组件的第一坐标系，具体包括步骤：

识别所述待切割组件的图像信息，

根据所述标定体的轮廓信息识别所述图像信息中标定体的位置信息；

根据所述标定体的位置信息构建所述待切割组件的第一坐标系。

进一步优选的，所述识别图像信息中标定体的位置信息具体为识别图像信息中所述标定体定位平面上任一点的位置信息。

进一步优选的，所述识别图像信息中标定体的位置信息具体为识别图像信息中标定体定位平面上中心点的位置信息。

进一步优选的，所述根据标定体的位置信息构建所述待切割组件的第一坐标系，包括步骤：选取三个所述标定体的中心点位置信息，计算所述三个标定体中心点的相对位置关系，并以所述三个标定体的中心点的相对位置关系构建标定体平面信息；

选取所述标定体平面信息中一点作为待切割组件的第一坐标系的原点O，以原点O与其中一个所述标定体中心点的连线方向为X轴方向，所述标定体平面内与所述X轴垂直方向为Y轴方向，所述原点O在所述标定体平面的法向方向为Z轴方向，构建出所述待切割组件的第一坐标系XOY。

进一步优选的，所述根据待切割组件上的标定单元信息构建所述待切割组件的第一坐标系，具体包括步骤：

通过探测装置探测所述待切割组件上的标定体的位置信息；

根据探测的所述标定体的位置信息构建所述待切割组件的第一坐标系。

进一步优选的，所述根据探测的所述标定体的位置信息构建所述待切割组件的第一坐标系，具体包括步骤：

选取三个所述标定体的探测位置信息，根据三个所述标定体的探测位置信息构建标定体平面信息；

选取所述标定体平面信息中一点作为待切割组件的第一坐标系的原点O，以原点O与其中一个所述标定体探测位置信息的连线方向为X轴方向，所述标定体平面内与所述X轴垂直方向为Y轴方向，所述原点O在所述标定体平面的法向方向为Z轴方向，构建出所述待切割组件的第一坐标系XOY。

进一步优选的，所述标定单元包括第一标定体，所述第一标定体设置在所述牙颌模型的内侧，通过一连接部与所述牙颌模型连接，所述第一标定体的中心点与所述牙颌模型外接圆的圆心重合；选取所述第一标定体的中心点作为所述待切割组件的第一坐标系原点。

进一步优选的，所述标定单元还包括第二标定体和第三标定体，所述第二标定体的中心点和所述第一标定体中心点之间的连线与所述第三标定体的中心点和所述第一标定体中心点之间的连线成直角设置，通过所述第一标定体中心点、第二标定体中心点、第三标定体中心点构建出所述待切割组件的第一坐标系XOY。

进一步优选的，所述建立所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转化关系，具体包括：根据所述待切割组件的第一坐标系，调整所述待切割组件与拾取设备的相对位置，使得所述待切割组件的第一坐标系与拾取设备的第二坐标系之间的转换关系满足预定阈值。

进一步优选的，所述调整所述待切割组件与拾取设备的相对位置，具体包括：调整拾取设备的拾取角度，使得调整后的拾取设备的坐标系与所述待切割组件的第一坐标系之间的转换关系满足预定阈值。

进一步优选的，调整拾取设备的拾取角度后，所述待切割组件的第一坐标系的原点与拾取设备调整后的坐标系的原点重合，或满足预定的位移关系。

进一步优选的，所述调整拾取设备的拾取角度，具体包括：

获取拾取设备的待调整参数；

控制拾取设备转动对所述待调整参数进行调整，使调整后的参数满足预设条件，通过转动补偿使拾取设备调整后的坐标系的原点与所述待切割组件的第一坐标系的原点重合，或满足预定的位移关系。

进一步优选的，所述获取拾取设备的待调整参数包括：

控制拾取设备带动所述待切割组件在所述待切割组件的第一坐标系平面内转动，在所述拾取设备转动过程中分别测量至少三个标定体到拾取设备的第二坐标系预定标定点的垂直距离，获取三个垂直距离，所述三个垂直距离作为所述待调整参数。

进一步优选的，所述预设条件为所述三个垂直距离分别相等，所述控制拾取设备转动对所述待调整参数进行调整，具体包括：

控制拾取设备分别绕所述待切割组件的第一坐标系的Z轴转动一角度A，绕Y轴转动一角度B，绕X轴转动一角度C，使得三个所述垂直距离分别相等；

其中，转动角度(A，B，C)为对应的转换信息。

进一步优选的，拾取设备的拾取角度调整后，所述拾取设备调整后的坐标系与待切割组件的第一坐标系重合。

进一步优选的，还包括获取所述预设切割路径的步骤：

根据所述待切割组件上的信息载体，获取所述待切割组件的身份信息；

根据所述待切割组件的身份信息，调取相应的待切割组件的所述预设切割路径。

进一步优选的，所述根据转换信息将所述待切割组件的预设切割路径转换为切割时的所述拾取设备的运动路径；具体包括：

根据所述转换信息，将所述预设切割路径上各点的坐标转化为拾取设备进行切割作业时的相应的点坐标，所述相应的点坐标共同组成切割作业时的运动路径。

进一步优选的，所述将所述预设切割路径上各点的坐标转化为拾取设备进行切割作业时的相应的点坐标，包括：所述切割为激光切割；根据所述转换信息，使所述预设切割路径上各点的坐标中的Z轴与激光方向一致。

进一步优选的，所述将所述预设切割路径上各点的坐标转化为拾取设备进行切割作业时的相应的点坐标，包括：所述切割为机械切割；根据所述转换信息，使所述预设切割路径上各点的坐标中的Z轴与机械切割中切割头的轴向方向一致。

进一步优选的，控制所述拾取设备带动所述待切割组件沿所述运动路径运动，在设定切割区域内采用激光切割对所述待切割组件进行切割，获得壳状牙科器械。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时实现如上述所述的壳状牙科器械切割方法的步骤。

本发明还提供一种壳状牙科器械制备方法，包括步骤：

基于数字化牙颌模型进行3D打印，制备牙颌模型；

在所述牙颌模型上以热压成型的方式制备包含有所述牙颌模型的待切割壳状牙科器械；

采用上述的壳状牙科器械切割方法切割制备壳状牙科器械。

通过本发明提供的壳状牙科器械的切割方法、壳状牙科器械制备方法及终端设备，能够带来以下至少一种有益效果：

通过牙颌模型上的标定单元实现对实际牙颌模型的空间坐标系进行精确计算，再通过与拾取设备的位置校正，建立实际待切割组件与拾取设备之间的坐标系转换关系，使壳状牙科器械的预设切割路径能够转换为切割时的拾取设备的运动路径，从而提高了对牙颌模型上热压成型膜片的切割位点定位的精准性，提高了壳状牙科器械自动化生产的效率和良率。

进一步，在切割过程中，是基于牙颌模型上的识别定位单元对牙颌模型进行空间定位，无需人工摆放，从而实现了壳状牙科器械制备过程中的智能化定位，节省人力成本的同时还提高了工作效率，保障了壳状牙科器械的生产质量；进一步还避免了壳状牙科器械接触污染，降低了后续清洁作业的难度与成本。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为壳状牙科器械分割方法流程图；

图2为牙颌模型空间坐标系建立流程图；

图3为牙颌模型空间坐标系另一种构建方式流程图；

图4为调整拾取设备拾取角度流程图；

图5为拾取设备待调整参数获取流程图；

图6为拾取设备待调整参数具体调整流程图；

图7为壳状牙科器械另一种分割方法流程图；

图8为电子设备原理框图；

图9为牙颌模型示意图；

图10为另一牙颌模型示意图；

图11为另一牙颌模型示意图；

图12为另一牙颌模型示意图；

图13为图像腐蚀原理图；

图14为壳状牙科器械制备流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

实施例一：

采用热压工艺制备壳状牙科器械的过程中，在完成压膜工序后，需要通过切割工艺将壳状牙科器械从带有膜片的牙颌模型上切割下来，通常是人工切割，或者是机械切割，将制备好的压制在牙颌模型上的壳状牙科器械从牙颌模型上切割下来，以获取壳状牙科器械。

其中，在机械切割过程中，一般是由拾取设备带动包含有牙颌模型与压制在牙颌模型上的待切割的壳状牙科器械与切割装置上的切割头进行相对运动，从而实现壳状牙科器械的切割。技术人员发现为实现切割的精准控制，将切割装置或者其中具有切割功能的切割头固定，由拾取设备带动上述待切割组件，沿一定的路径进行运动从而实现切割是较为优选的方案。进而发现需要将待切割组件的切割路径转化成拾取设备的运动路径。待切割的壳状牙科器械的切割路径是根据每一个患者每一个矫治器的牙龈线采用计算机软件进行预先设计的。待切割壳状牙科器械的切割路径的空间坐标系与牙颌模型的空间坐标系以及拾取设备的空间坐标系一般是不同的，其之间通过一定的转换关系进行转换，将待切割路径转换至拾取设备的空间坐标系下，才进行后续的切割作业。

但是，目前实际作业中，通常将待切割的牙科器械与牙颌模型安置于一承载盘，通过承载盘上的标识物体进行定位与坐标转换。这种识别及坐标系转换方法是基于牙颌模型的底部为基准面建立牙颌模型的空间坐标系。但是牙颌模型在3D打印后出料时，由于底部与打印托盘之间的粘连、固化不充分等问题，会导致牙颌模型的底部不平整，使得坐标系的转换关系在设计与实际作业中存在较大误差，进而使得切割路径上各点的设计位置与实际位置出现偏差，切割形成的壳状牙科器械不符合患者佩戴或者设计要求。因此这种以数字化牙颌模型的底部作为切割路径的基准面的设计方法，会导致牙颌模型的空间坐标系选取不准确，待切割路径上的各坐标点转换至拾取设备的空间坐标系内后与实际切割点之间存在误差，因此，导致切割后的壳状牙科器械不符合标准要求，也即是，以牙颌模型的底部为基准面建立空间坐标系时，容易产生切割的壳状牙科器械不合格。

基于上述问题，本实施提供一种壳状牙科器械切割方法，该方法通过将标定体与牙颌模型一体制作的方式，将一标定的基准面通过3D打印的方式带入每一个实物的待切割组件中，可以通过采用上述标定基准面，建立牙颌模型的实际的第一空间坐标系，使得建立的牙颌模型的空间坐标系比以往的笼统的数据带入更加精准；通过第一坐标系与拾取设备的第二坐标系之间的转化信息，将两个坐标系进行了一次空间校正，从而保障后续切割可以实现以实际的待切割组件为基准；将预设的待切割组件的切割路径转换为拾取设备在切割时的运动路径，进一步提高壳状牙科器械切割的准确度。

本实施例提供的壳状牙科器械切割方法的流程图如图1所示，具体包括以下步骤。

S100：根据待切割组件上的标定单元信息构建待切割组件的第一坐标系信息。

S200：获取待切割组件的拾取设备对应的第二坐标系，建立第一坐标系与第二坐标系之间的转化关系，并得到对应的转换信息。

S300：根据转换信息将待切割组件的预设切割路径转换为切割时的拾取设备的运动路径。

S400：控制拾取设备带动待切割组件沿运动路径运动，在设定切割区域内对待切割组件进行切割，获得壳状牙科器械。

通过上述步骤S100-S400可知，本实施例的切割方法先通过标定单元建立基准平面，再基于该基准平面建立牙颌模型的空间坐标系，然后再建立牙颌模型的空间坐标系与拾取设备对应的空间坐标系之间的转换信息，再基于该转换信息将预设切割路径转换为切割时拾取设备的运动路径，最后控制拾取设备沿运动路径运动，即可完成壳状牙科器械的切割。

在对上述各步骤进行说明之前，首先需要说明的是，对于牙科器械技术领域而言，待切割组件包括牙颌模型和压制在牙颌模型上的待切割壳状牙科器械，具体到本实施例中的壳状牙科器械的切割方法，其是基于牙颌模型的独特设计而实现的，也即是，本实施例中涉及的牙颌模型是经过独特设计的，该独特设计具体是指，牙颌模型上设置有标定单元，后续的牙颌模型的空间坐标系的建立正是基于牙颌模型上的标定单元所确定的基准平面，而非基于牙颌模型底部平面。

其中，标定单元包括若干个标定体，若干标定体被待切割壳状牙科器械所覆盖的定位平面呈平面设置，例如，标定体的定位平面被待切割壳状牙科器械的非牙科器械部分所覆盖，具体的，将膜片压制于牙颌模型上，膜片形成的具有容纳牙齿的腔体部分称为牙科器械，除此之外的任何部分均可称为非牙科器械，例如，牙颌模型的牙龈部分可称为非牙科器械。

通过在牙颌模型上设置标定体，可以基于标定体确定的标定基准面建立牙颌模型的第一坐标系，以实现对牙颌模型的空间坐标系进行精确计算，且在切割过程中，还可以基于牙颌模型上识别定位单元的设计对牙颌模型进行空间定位，避免人工摆放，以实现壳状牙科器械制备过程中的智能化定位，关于标定单元及识别定位单元的具体设置请参考实施例三，本实施例对标定体及识别定位单元在切割方法中的具体应用进行详细描述。

下面对上述各步骤进行详细说明。

在步骤S100中，根据待切割组件上的标定单元信息构建待切割组件的第一坐标系信息，该第一坐标系信息就是上述所描述的牙颌模型的空间坐标系，在本实施例中，提供两种方案构建第一坐标系，该两种方案的实现过程如下。

第一种方案是基于图像识别的方式实现，具体包括如下步骤，其流程图如图2所示：

S111：识别待切割组件的图像信息。

通过拍摄待切割壳状牙科器械的图像信息，再对拍摄的图像进行识别，获取牙颌模型图像信息。

S112：根据标定体的轮廓信息识别图像信息中标定体的位置信息。

例如，标定体可以是规则图形，如圆形、方形、三角形等规则形状，也可以是不规则图形，只要具有标定功能的定位平面是平面并与牙颌模型的基准面保持一致即可。进一步的，识别并选取标定体定位平面上的任意一点，计算所选取的点在整个标定体的图像信息中的位置信息，并以其位置代表标定体的位置信息。优选的，标定体为规则图形时，可以通过识别规则形状以识别标定体的位置信息。具体地，可以是根据标定体本身的规则形状进一步计算标定体的中心点位置信息，如圆形时的圆心位置、方形时的中心位置等。在其他实施例中，也可以在标定体的中心点位置预先设定一标定点，通过识别标定点来识别图像信息中标定体的中心点位置信息。

S113：根据标定体的位置信息构建待切割组件的第一坐标系。

在本步骤中，通过上述步骤S112中获取的标定体的中心点位置信息建构第一坐标系，具体包括：

选取三个标定体的中心点位置信息，计算三个标定体中心点的相对位置关系，并以三个标定体的中心点的相对位置关系构建标定体平面信息；

选取标定体平面信息中一点作为待切割组件的第一坐标系的原点O，以原点O与其中一个所述标定体中心点的连线方向为X轴方向，标定体平面内与X轴垂直方向为Y轴方向，原点O在所述标定体平面的法向方向为Z轴方向，构建出待切割组件的第一坐标系XOY。

在其他实施方式中，也可以采用在同一个定位平面面积较大的标定体上，任意选取三个不共线的点，利用三点确定一个平面的基本原理，构建出所述第一坐标系。为了精准化，在同一平面上选取的三点中两两之间的间距尽量比较大。同样，也可以采用两个标定体，在其中一个标定体上，选取一个标定点，另一个标定体上任意选取两个标定点，根据上述三个点的位置在图像中的关系构建第一坐标系。实施方式很多，在此不再列举和赘述。

第二种方案是基于位置探测器探测标定体的位置信息，然后再根据探测的标定体的位置信息构建第一坐标系，其流程图如图3所示，具体包括步骤：

S120：通过探测装置探测待切割组件上的标定体的位置信息。

例如，通过位置探测器探测牙颌模型上的标定体的位置信息，该步骤对标定体的探测位置不作具体限定，如，当标定体是规则图形时，例如，标定体为圆形、方形、三角形等规则形状时，通过预先在标定体定位平面的中心位置设置一标定点，则可以通过位置探测器直接探测标定体定位平面设置的该标定点，以获取标定体定位平面的中心位置信息，除此之外，还可以探测标定体定位平面除中心位置之外的任意一点的位置信息；当标定体是无规则图形时，则直接采用位置探测器探测标定体定位平面任意一点的位置信息；也即是，只要采用位置探测器能够探测标定体定位平面的任意一点的位置信息，即可将探测的位置信息作为该标定体的位置信息。

S121：根据探测的标定体的位置信息构建待切割组件的第一坐标系。

步骤S121具体包括：

选取三个标定体的探测位置信息，根据三个标定体的探测位置信息构建标定体平面信息；

选取标定体平面信息中一点作为待切割组件的第一坐标系的原点O，以原点O与其中一个标定体探测位置信息的连线方向为X轴方向，标定体平面内与X轴垂直方向为Y轴方向，原点O在所述标定体平面的法向方向为Z轴方向，构建出待切割组件的第一坐标系XOY。

以位置探测器进行位置信息的探测及标定，也可以如上述采用图像识别一样，标定体的设置可以是多种多样的，重点是在标定体的具有标定功能的定位平面上选取三个不共线的标定点，以这三个标定点的位置信息去构建标定体以及第一坐标系信息，在此不再赘述。

上述两种方案均可实现第一坐标系的建立，且不论哪种实现方式，都是先获取牙颌模型上标定体的位置信息，通过选取的三个不共线的标定体或标定点的位置信息构建一平面信息作为标定基准平面，然后再基于该标定基准面构建牙颌模型的第一坐标系，上述两种方案均非基于牙颌模型的底部平面构建第一坐标系，其优点是，避开基于牙颌模型底部平面构建第一坐标系，使第一坐标系的建立与牙颌模型的底部平面是否平整不存在相互依赖关系。进一步地，可以通过实际作业过程中的重建，避免因为加工工艺导致的坐标系缺失或者偏差。由于壳状牙科器械本身的高度定制特性，每一个病患的不同矫治时间对应的牙颌模型、矫治器可能不同，再者不同病患的牙颌模型与矫治器也是千差万别的，有大有小、有高有低、有转动大有转动小，因此，每一个待切割的壳状牙科器械均在切割前进行一次相应的建模与校验过程，使得每一个壳状牙科器械的切割质量得到相应的保障。

进一步地，若设计时，不同牙颌模型的标定体的位置设置在相对绝对的一个相同位置，则可以实现标定体建立的第一坐标系具有统一性。举例说明：牙颌模型A上设置有A1、A2和A3三个标定体，牙颌模型B上设置有B1、B2和B3三个标定体，若牙颌模型A上的三个标定体A1、A2和A3的设置位置与牙颌模型B上的三个标定体B1、B2和B3的设置位置一一对应，也即是，标定体A1和标定体B1位置对应，标定体A2和标定体B2位置对应，标定体A3和标定体B3位置对应，则牙颌模型A和牙颌模型B分别建立的第一坐标系具有统一性，且该第一坐标系与牙颌模型A的底部平面和牙颌模型B的底部平面之间不存在关系；而现有技术中，若以牙颌模型A的底部平面和牙颌模型B的底部平面分别建立第一坐标系，则容易出现牙颌模型A的底部平面和牙颌模型B的底部平面凹凸不同，导致建立的第一坐标系不统一，而本实施例提供的第一坐标系的建立方式能够有效地避免这种情况发生。

在步骤S200中，获取待切割组件的拾取设备对应的第二坐标系，建立第一坐标系与第二坐标系之间的转化关系，并得到对应的转换信息。

其中，拾取设备具体指的是机械手，通过机械手抓取待切割壳状牙科器械，拾取设备自身存在一个空间坐标系，该空间坐标系简称为拾取设备对应的第二坐标系，该第二坐标系是已知的，故可以通过数据获取的方式获取拾取设备对应的第二坐标系。

在本实施例中，建立第一坐标系与第二坐标系之间的转化关系，具体包括：根据待切割组件的第一坐标系，调整待切割组件与拾取设备的相对位置，使得待切割组件的第一坐标系与拾取设备的第二坐标系之间的转换关系满足预定阈值。

其中，根据待切割组件的第一坐标系调整待切割组件与拾取设备的相对位置，其目的是使拾取设备抓取待切割组件后，拾取设备的空间坐标系与待切割组件的空间坐标系之间满足转换关系。具体的，调整拾取设备的拾取角度，使调整后的拾取设备的坐标系与待切割组件的第一坐标系之间的转换关系满足预定阈值。

例如，调整拾取设备的拾取角度后，待切割组件的第一坐标系的原点与拾取设备调整后的坐标系的原点重合，或满足预定的位移关系。

在本实施例中，具体可通过以下步骤调整拾取设备的拾取角度，其流程图如图4所示：

S210：获取拾取设备的待调整参数。

该待调整参数可以根据实际情况而设定，例如，待调整参数可以是测量角度，可以是测量距离，在本实施例中，拾取设备的待调整参数优选为测量距离。

可以通过以下步骤获取测量距离，其流程图如图5所示：

S211：控制拾取设备带动待切割组件在待切割组件的第一坐标系平面内转动；

S212：在拾取设备转动过程中分别测量至少三个标定体到拾取设备的第二坐标系预定标定点的垂直距离，获取三个垂直距离，该三个垂直距离作为拾取设备的待调整参数。

例如，在拾取设备转动过程中，可以采用距离传感器分别测量至少三个标定体到拾取设备的第二坐标系预定标定点的垂直距离，也可以采用激光测距分别测量至少三个标定体到拾取设备的第二坐标系预定标定点的垂直距离，具体采用何种方式测量，可以根据实际需要选择，本实施例对距离的测量方式不作具体限定，只要在拾取设备转动过程中能够分别测量至少三个标定体到拾取设备的第二坐标系预定标定点的垂直距离即可。

S220：控制拾取设备转动对待调整参数进行调整，使调整后的参数满足预设条件，通过转动补偿使拾取设备调整后的坐标系的原点与待切割组件的第一坐标系的原点重合，或满足预定的位移关系。

以测量距离为待调整参数，上述的预设条件为三个垂直距离分别相等，进一步控制拾取设备转动对待调整参数进行调整，具体包括以下步骤，其流程图如图6所示：

S221：控制拾取设备绕待切割组件的第一坐标系的Z轴转动一角度A，获取拾取设备转动后的待调整的三个垂直距离，并判断该三个垂直距离是否相等，若否执行步骤S222，若相等，执行步骤S224。

S222：控制拾取设备绕Y轴转动一角度B，获取拾取设备转动后的待调整的三个垂直距离，并判断该三个垂直距离是否相等，若否执行步骤S223，若相等，执行步骤S224。

S223：控制拾取设备绕X轴转动一角度C，获取拾取设备转动后的待调整的三个垂直距离，并判断该三个垂直距离是否相等，若否执行步骤S221，若相等，执行步骤S224。

S224：输出转动角度(A，B，C)。

通过上述步骤S221-步骤S223循环控制拾取设备绕Z轴、绕Y轴、绕X轴转动，直至三个标定体到拾取设备的第二坐标系预定标定点的垂直距离，其中，转动角度(A，B，C)为对应的转换信息。

进一步，上述步骤S222和步骤S223的前后顺序没有限制，也可以先控制拾取设备绕X轴转动，再控制拾取设备绕Y轴转动。

进一步，拾取设备的拾取角度调整后，拾取设备调整后的坐标系与待切割组件的第一坐标系重合。

在步骤S300中，根据转换信息将待切割组件的预设切割路径转换为切割时的拾取设备的运动路径。

在转换之前，需先获取预设切割路径，进一步，在本实施例中，该预设切割路径的获取方式是基于牙颌模型上的信息载体的识别，并根据识别结果从相应的数据库中调取获取的，预设切割路径的获取方式为自动获取方式，无需人工参与。

具体的，根据牙颌模型上的信息载体识别牙颌模型的身份信息，再根据该身份信息调取相应的牙颌模型的预设切割路径。其中，该身份信息为包括牙颌模型的ID号，通过该ID号调取匹配的预设切割路径，例如，牙颌模型上设置的信息载体上设置有编码信息(例如，二维码信息、镂空编码信息等)，通过识别该编码信息获取牙颌模型的身份信息。

获取预设切割路径之后，再根据转换信息将预设切割路径上各点的坐标转化为拾取设备进行切割作业时的相应的点坐标，该相应的点坐标共同组成切割作业时的运动路径。

关于壳状牙科器械的切割方式可以采用激光切割，也可以采用机械切割，其中，采用激光切割时，根据转换信息使预设切割路径上各点的坐标中的Z轴与激光方向一致；而采用机械切割时，根据转换信息使预设切割路径上各点的坐标中的Z轴与机械切割中切割头的轴向方向一致。

除了根据转换信息将上述的预设切割路径上各点的坐标中的Z轴进行转换外，还需根据转换信息将预设切割路径上各点的坐标中的X轴、Y轴转化为拾取设备的行进坐标。

举例说明：

假设预设切割路径上一点坐标为(x1，y1，z1)，则根据转换信息将该点坐标转换为切割作业时的相应的点坐标，该切割作业时的相应的点坐标的数据格式为(x2，y2，z2，α，β，γ)，其中，(x2，y2，z2)是(x1，y1，z1)通过转动角度(A，B，C)转动后获得的切割作业时的点位置，(α，β，γ)为(x2，y2，z2)所对应的欧拉角姿态。依次类推，将预设切割路径上的所有点坐标转化为拾取设备进行切割作业时的相应的点坐标，所有相应的点坐标共同组成切割作业时的运动路径。

在步骤S400中，控制拾取设备带动待切割组件沿运动路径运动，在设定切割区域内对待切割组件进行切割，获得壳状牙科器械。

具体的，可以采用激光切割对待切割壳状牙科器械进行切割，获得壳状牙科器械，也可以采用机械切割对待切割壳状牙科器械进行切割，具体采用何种方式，可根据实际情况选择，本实施例不作具体限定。

本实施例提供另外一种壳状牙科器械切割方法，其流程图如图7所示，具体包括以下步骤。

S100：根据待切割组件上的识别定位单元对待切割组件进行空间定位。

为了避免人工参与到壳状牙科器械的切割过程，本实施例提供的壳状牙科器械切割是一种智能化切割过程，包括切割过程中牙颌模型的自动转运，因此，在切割之前需要对牙颌模型的正反面、摆放位置进行判断，以确定牙颌模型当前的位置姿态符合要求，也即是需要对待切割组件进行空间定位。

在本实施例中，是基于识别定位单元实现待切割组件的空间定位，具体的，对识别定位单元中进行特殊的轮廓设计，通过识别该特殊轮廓形状，以确定牙颌模型是反面还是正面，及是上翻转还是下翻转，从而根据判断结果对牙颌模型的位置姿态进行自动调整直至牙颌模型的摆放姿态符合要求为准，该过程无需人工参与。

关于牙颌模型上设置的识别定位单元的具体结构设计请参考实施例三，本实施例不作赘述。

S200：根据待切割组件上的标定单元信息构建待切割组件的第一坐标系信息。

S300：获取所述待切割组件的拾取设备对应的第二坐标系，建立所述第一坐标系与第二坐标系之间的转化关系，并得到对应的转换信息。

S400：根据转换信息将待切割组件的预设切割路径转换为切割时的拾取设备的运动路径。

S500：控制拾取设备带动所述待切割组件沿运动路径运动，在设定切割区域内对待切割组件进行切割，获得壳状牙科器械。

图7中的步骤S200-S500与图1中的步骤S100-S400相同，具体请参考上述对图1中步骤S100-S400的具体描述，此处不作赘述。

通过牙颌模型上的标定单元实现对实际牙颌模型的空间坐标系进行精确计算，再通过与拾取设备的位置校正，建立实际待切割组件与拾取设备之间的坐标系转换关系，使壳状牙科器械的预设切割路径能够转换为切割时的拾取设备的运动路径，从而提高了对牙颌模型上热压成型膜片的切割位点定位的精准性，提高了壳状牙科器械自动化生产的效率和良率。

进一步，在切割过程中，是基于牙颌模型上的识别定位单元对牙颌模型进行空间定位，无需人工摆放，从而实现了壳状牙科器械制备过程中的智能化定位，节省人力成本的同时还提高了工作效率，保障了壳状牙科器械的生产质量；进一步还避免了壳状牙科器械接触污染，降低了后续清洁作业的难度与成本。

实施例二：

基于实施例一，本例提供一种电子设备，其结构框图如图8所示，该电子设备1000可以是平板电脑、笔记本电脑或台式电脑。电子设备100还可能被称为便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

电子设备1000内置有处理器1001和存储器1002，其中，存储1002上存储有计算机程序，处理器1001运行存储器1002中的计算机程序时实现实施例一提供的壳状牙科器械切割方法。

处理器1001可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1001可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。

在一些实施例中，处理器1001可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器1001还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器1002可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1002还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器1002中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集用于被处理器1001所执行以实现本申请中实施例一提供的壳状牙科器械切割方法。

在一些实施例中，电子设备1000还包括有：***设备接口1003和***设备。处理器1001、存储器1002和***设备接口1003之间可以通过总线或信号线相连。***设备可以通过总线、信号线或电路板与***设备接口1003相连。

具体到本实施例中，***设备至少包括拾取设备1004，图像采集装置1005、测量组件1006、切割设备1007。

处理器1001通过图像采集装置1005、测量组件1006获取所需的参数信息，例如，通过图像采集装置1005获取牙颌模型的图像信息，通过测量组件1006获取拾取设备1004的待调整参数信息，处理器1001在执行计算机程序的过程中通过程序命令获取图像采集装置1005和测量组件1006采集的信息，以实现实施例一的壳状牙科器械切割方法。

例如，处理器1001在执行计算机程序的过程中，根据程序命令，处理器1001通过图像采集装置1005获取的牙颌模型的图像信息，再通过图像识别的识别程序即可识别出牙颌模型上的标定单元信息，进一步通过运行相应的程序实现基于标定单元构建牙颌模型的第一坐标系；处理器1001根据程序命令获取拾取设备1004对应的第二坐标系，及通过测量组件1006获取拾取设备1004的待调整参数信息，进一步通过运行相应的程序先对拾取设备1004的第二坐标系进行调整，再根据拾取设备1004调整后的坐标系与第一坐标系之间的关系获取转换信息，然后，处理器1001再运行相应的程序实现根据转换信息将待切割壳状牙科器械的预设切割路径转换为切割时的拾取设备1004的运动路径；最后，处理器1001再运行相应的控制程序控制拾取设备1004带动待切割壳状牙科器械沿运动路径运动，及在设定切割区域内控制切割设备1007对待切割壳状牙科器械进行切割，获得壳状牙科器械。

因此，本申请的电子设备1000通过至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集执行实施例一提供的壳状牙科器械切割方法，具有以下优点：

通过牙颌模型上的标定单元实现对实际牙颌模型的空间坐标系进行精确计算，再通过与拾取设备的位置校正，建立实际待切割组件与拾取设备之间的坐标系转换关系，使壳状牙科器械的预设切割路径能够转换为切割时的拾取设备的运动路径，从而提高了对牙颌模型上热压成型膜片的切割位点定位的精准性，提高了壳状牙科器械自动化生产的效率和良率。

进一步，在切割过程中，是基于牙颌模型上的识别定位单元对牙颌模型进行空间定位，无需人工摆放，从而实现了壳状牙科器械制备过程中的智能化定位，节省人力成本的同时还提高了工作效率，保障了壳状牙科器械的生产质量；进一步还避免了壳状牙科器械接触污染，降低了后续清洁作业的难度与成本。

实施例三：

基于实施例一提供的壳状牙科器械切割方法，本实施例提供一种牙颌模型，该牙颌模型为实施例一中切割方法的实现进行了独特设计。

如图9所示，牙颌模型100上设置有标定单元，标定单元包括若干个标定体210，标定体210可以直接设在牙颌模型上，标定体210的数量可以为1个、2个、3个或更多个，设置为多个时，能够更加精确的获取牙颌模型100的空间位置信息。

标定体210被待切割壳状牙科器械所覆盖的表面呈平面设置，标定体210具有标定功能的部分定位平面在制作时或者3D打印成型时呈平面状态，方便在切割作业中牙颌模型的空间坐标系中Z轴方向的定位或者校正。

结合上述实施例一中的切割方法，在该切割方法中通过标定体210构建牙颌模型100的空间坐标系，也即是第一坐标系，一种实施例中，标定体210的数量可以是一个，简称第一标定体，如图9所示，具体的，第一标定体设置在牙颌模型100的内侧，通过一连接部与牙颌模型100连接，第一标定体的中心点与牙颌模型100外接圆的圆心重合；选取第一标定体的中心点作为牙颌模型的第一坐标系原点。

在其他实施例中，可以通过三个标定体(简称第一标定体、第二标定体和第三标定体)构建牙颌模型的空间坐标系，具体的，第二标定体的中心点和第一标定体中心点之间的连线与第三标定体的中心点和第一标定体中心点之间的连线成直角设置，通过第一标定体中心点、第二标定体中心点、第三标定体中心点构建出牙颌模型的第一坐标系XOY。

例如，第一标定体211、第二标定体212、第三标定体213分别在牙颌模型100上的排布如图10所示，其中，第一标定体211的中心位置与牙颌模型100外接圆的圆心重合。第二标定体212、第三标定体213均设置在牙颌模型100上，第二标定体212的中心与第一标定体211的中心之间的连线、第三标定体213中的中心与第一标定体211的中心之间的连线相互垂直，标定体这样的设计结构，使得牙颌模型100的空间坐标更加容易生成，坐标系原点位置即为第一标定体211的中心位置，第一标定体211的中心与第二标定体212的中心之间的连线就可以是OX坐标轴，第一标定体211的中心与第三标定体213的中心之间的连线就可以是OY坐标轴，通过上述三个标定体即可实现牙颌模型100所在平面的精确定位，理论上，该平面的垂线方向即为Z轴方向，为进一步的，精准计算，还可以采用一距离传感器，对上述三点进行定点位置的距离测量，进一步校准Z轴方向，以建立更加精准的空间坐标，方便牙颌模型、切割路径不同坐标系的换算，从而有利于对膜片的切割位点的精准定位。

在其他实施例中，还可以通过四个标定体构建牙颌模型的空间坐标系，具体为第一标定体211、第二标定体212、第三标定体213、第四标定体214，该四个标定体分别在牙颌模型100上的排布如图11所示，其中，第一标定体211的中心位置与牙颌模型100外接圆的圆心重合，第二标定体212、第三标定体213和第四标定体214均匀地分布于外接圆上。多个标定体能够更加精准计算牙颌模型100的空间坐标系。

图10和图11仅是本实施例公开的具体实现方式，基于该构思，本领域技术人员可以通过对标定体的形状、数量及位置进行变换，根据变换后的标定体构建牙颌模型的空间坐标系也应在本发明的保护范围之内。

进一步，为方便切割过程中，拾取设备对牙颌模型的抓取，本实施例的牙颌模型上还设计有拾取部300，如图12所示，拾取部300可以设置于牙颌模型100的内侧、外侧等位置，其中，设置于牙颌模型100的内侧时，可以设计于牙颌模型100的中心位置，例如，拾取部300可以通过一连接部设置于牙颌模型100的内侧或外侧。在进行切割作业时，拾取设备通过拾取部300抓取牙颌模型，进一步，拾取部300顶部所在平面应限制在牙颌模型上待切割牙龈线所在位置以下位置，也即是，拾取部顶部不能凸出待切割牙龈线以上，拾取部顶部所在平面的高度限制避免了在后续切割工艺中的不良影响，如遮挡切割路径等。

进一步，为方便切割过程中通过识别牙颌模型100的身份信息以获取预设切割路径，本实施例的牙颌模型100上还设置有信息部400，该信息部400即是实施例一中涉及的信息载体。

信息部400上设有信息识别码410，信息识别码410用于传递制备壳状牙齿矫治器生产数据信息。信息部400可以设置在牙颌模型内侧，也可以设置在牙颌模型外侧。

信息识别码410可以是镂空码，也可以是非镂空码，本实施例不作具体限定，只要通过对信息识别码410识别获取制备壳状牙齿矫治器生产数据信息即可。

进一步，在切割过程中，可通过数据码的识别OCR(Optical CharacterRecognition，光学字符识别)对信息识别码410进行识别，其中，光学字符识别是指电子设备(例如扫描仪或数码相机)检查纸上打印的字符，通过检测暗、亮的模式确定其形状，然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程；即，对文本资料进行扫描，然后对图像文件进行分析处理，获取文字及版面信息的过程。

在一个24位彩色图像中，每个像素由三个字节表示，通常表示为RGB。通常，许多24位彩色图像存储为32位图像，每个像素多余的字节存储为一个alpha值，表现有特殊影响的信息。在RGB模型中，如果R＝G＝B时，则彩色表示一种灰度颜色，其中R＝G＝B的值叫灰度值，因此，灰度图像每个像素只需一个字节存放灰度值(又称强度值、亮度值)，灰度范围为0-255。这样就得到一幅图片的灰度图。

本实施例中采用的是加权法来实现图片的灰度化。加权平均法根据重要性及其它指标，将三个分量以不同的权值进行加权平均。由于人眼对绿色的敏感最高，对蓝色敏感最低，因此，按下式对RGB三分量进行加权平均能得到较合理的灰度图像。

F(i，j)＝0.30R(i，j)+0.59G(i，j)+0.11B(i，j))；

上面的公式可以看出绿色(G分量)所占的比重比较大，所以有时候也会直接取G分量进行灰度化。

对图片实现灰度化之后需要进行二值化处理，就是将图像上的点的灰度置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果。即将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阈值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。在数字图像处理中，二值图像占有非常重要的地位，特别是在实用的图像处理中，以二值图像处理实现而构成的系统是很多的，要进行二值图像的处理与分析，首先要把灰度图像二值化，得到二值化图像，这样有利于在对图像做进一步处理时，图像的集合性质只与像素值为0或255的点的位置有关，不再涉及像素的多级值，使处理变得简单，而且数据的处理和压缩量小。

为了得到理想的二值图像，一般采用封闭、连通的边界定义不交叠的区域。所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体区域以外，灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域。如果某特定物体在内部有均匀一致的灰度值，并且其处在一个具有其他等级灰度值的均匀背景下，使用阈值法就可以得到比较的分割效果。如果物体同背景的差别表现不在灰度值上(比如纹理不同)，可以将这个差别特征转换为灰度的差别，然后利用阈值选取技术来分割该图像。动态调节阈值实现图像的二值化可动态观察其分割图像的具体结果。

对图像进行腐蚀处理过程：如图13所示，图13(a)是被处理的图象X(二值图象，针对的是黑点)，图13(b)是结构元素B。腐蚀的方法是：采用结构元素B的中心点和图像X上的点一个一个地对比，如果结构元素B上的所有点(指的是所有黑点)都在图像X的范围内(即X图上处理元素所在的位置以及它上，左两个点都是黑色)，则该点保留，否则将该点去掉(变为白点)；图13(c)是腐蚀后的结果。可以看出，它仍在原来图像X的范围内，且比X包含的点要少，就像X被腐蚀掉了一层。

基于上述原理对牙颌模型图像进行灰度化处理、降噪处理(即前述的腐蚀处理)、二值化处理、字符切分及归一化处理后，获取牙颌模型的编码信息，然后再对编码信息进行识别，获取牙颌模型的身份信息，进一步根据该身份信息调取相应的预设切割路径。

在切割过程中，为了实现牙颌模型100的空间定位，例如，自动识别牙颌模型100的摆放姿态，以确定牙颌模型100的摆放姿态符合要求，若不符合要求，自动对牙颌模型100的空间姿态进行调整，进一步，牙颌模型100上还设置有识别定位部500。

具体的，识别定位部500可以通过不规则设计，使识别定位部500具有对牙颌模型本体100的正面和反面进行识别的功能。

请继续参考图12，识别定位部500包括识别孔和V形开口，通过设置识别孔和V形开口的位置，例如，以正面为基准面，以V形开口的中心线为基准线，将识别孔设置于V形开口的下方且偏向V形开口中心线的左侧，通过这种设计，当牙颌模型本体100处于正面位置时，识别孔位于V形开口的下方，且位于V形开口中心线的左侧，当牙颌模型本体100上下翻转至反面时，则识别孔位于V形开口的上方，当牙颌模型本体100左右翻转至反面时，则识别孔位于V形开口的下方且位于V形开口中心线的右侧。

在切割之前，通过对识别定位部500进行识别，以判断牙颌模型的摆放姿态是否符合要求，例如，基于识别孔和V形开口之间的相对位置关系可判断牙颌模型本体100是处于正面还是处于反面，当处于反面时，进一步判断是上下翻转还是左右翻转，根据识别结果若判断到牙颌模型的当前摆放姿态为反面，则进一步自动调整牙颌模型的摆放姿态，以使牙颌模型的位置姿态满足要求，且无需人工参与，实现的壳状牙科器械的自动化切割。

本实施例提供的牙颌模型的独特设计，能够为机械切割提供精确的空间定位，以方便牙颌模型、切割路径不同坐标系的换算，从而有利于对膜片的切割位点的精准定位，同时，通过编码信息的独特设计，进一步提高牙颌模型的识别率。

实施例四：

基于实施例一，本实施例提供一种壳状牙科器械制备方法，其流程图如14所示，具体包括以下步骤。

S710：基于数字化牙颌模型进行3D打印，制备牙颌模型。

例如，可以采用口内扫描获取数字化牙颌模型的数据信息，或者采用印模获取数字化牙颌模型的数据信息，然后将获取的数据信息通过三维重建的方式最终获得数字化牙颌模型。

根据矫治目标，对数字化牙颌模型进行旋转、平移操作，将数字化牙颌模型由初始位置移动至矫治目标位置，完成排牙过程，进而设计出一系列由初始位置逐渐移动至矫治目标位置的数字化牙颌模型。

最后再通过3D打印方式对排牙后的数字化牙颌模型进行3D打印，获得实体牙颌模型。

S720：在牙颌模型上以热压成型的方式制备包含有牙颌模型的待切割壳状牙科器械。

通过热压膜成型工艺，将用于制备壳状牙科器械的膜片压制于牙颌模型上，形成包含牙齿形状的壳状牙科器械，该通过热压膜成型工艺制备壳状牙科器械的技术是比较成熟的技术，此处不作赘述。

S730：采用切割方法切割制备壳状牙科器械。

通过步骤S720制备的壳状牙器械是压制于牙颌模型上的，因此，需要通过切割技术将壳状牙器械从牙颌模型上切割下来，例如，可以是人工切割，或者是激光切割，还可以为机械切割等方式，在本实施例中，具体采用实施例一提供的切割方法采对待切割壳状牙科器械进行切割，获得壳状牙科器械，该切割方法的具体实现过程此处不作赘述，具体请参考实施例一。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。