BR112019013572A2 - Dispositivo e sistema para determinação de características estruturais de um objeto, conjunto e montagem descartável - Google Patents
Dispositivo e sistema para determinação de características estruturais de um objeto, conjunto e montagem descartável Download PDFInfo
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Abstract
dispositivo e sistema para determinação de características estruturais de um objeto, conjunto e montagem descartável. o presente pedido de patente de invenção refere-se, de modo geral, a um sistema e método para medição das características estruturais de um objeto. o objeto é submetido a processos de aplicação de energia, os quais fornecem uma medição objetiva e quantitativa das características estruturais de um objeto; o sistema pode incluir um dispositivo, por exemplo, um instrumento de percussão, capaz de ser reprodutivelmente posicionado contra o objeto submetido a tal medição para posicionamento reproduzível; o sistema não inclui um interruptor externo liga/desliga ou qualquer mecanismo de comutação liga/desliga remoto. o sistema também inclui um recurso ou conjunto descartável para minimizar a contaminação cruzada entre os testes; as características estruturais, conforme aqui definidas, podem incluir capacidades de amortecimento de vibrações, capacidades de amortecimento acústico, integridade estrutural ou estabilidade estrutural.
Description
DISPOSITIVO E SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, CONJUNTO E MONTAGEM DESCARTÁVEL.
REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido internacional, no âmbito do Tratado de Cooperação em Matéria de Patentes, reivindica a prioridade e beneficio do pedido provisório de Patente Norte-americana com n° de série 62/441.085, depositado em 30 de dezembro de 2016, intitulado SISTEMA E MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.
CAMPO DE APLICAÇÃO [0002] Este pedido de patente de invenção refere-se, de modo geral, à avaliação das propriedades estruturais de um objeto e, mais especificamente, refere-se à avaliação das características estruturais que refletem a integridade de um objeto, após sujeição a uma aplicação energética.
ESTADO DA TÉCNICA E HISTÓRICO [0003] Quando um objeto é submetido a uma força de impacto, uma onda de tensão é transmitida através do objeto. Essa onda de tensão causa deformações na estrutura interna do objeto. À medida que o objeto se deforma, ele age, em parte, como um amortecedor, dissipando uma parte da energia mecânica associada ao impacto. A capacidade do objeto de dissipar a energia mecânica, comumente referida como capacidade de amortecimento do objeto, depende de vários fatores, incluindo o tipo e a integridade estrutural dos materiais que compõem o objeto.
[0004] Há instrumentos capazes de medir a capacidade de amortecimento de um objeto. Um exemplo de tal instrumento é
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2/106 descrito na Patente Norte-americana n° 6.120.466 (patente '466) . 0 instrumento divulgado na patente '466 fornece uma medida objetiva e quantitativa da capacidade de amortecimento de um objeto, chamada de coeficiente de perda 17. A energia de uma onda elástica se atenua de forma relativamente rápida em materiais com um coeficiente de perda relativamente alto, enquanto a energia de uma onda elástica se atenua de forma relativamente lenta em materiais com um coeficiente de perda relativamente baixo.
[0005] A capacidade de amortecimento de um objeto é um parâmetro importante a ser considerado em uma ampla variedade de usos. Por exemplo, no campo da odontologia, quando um dente saudável é submetido a uma força de impacto, a energia mecânica associada ao impacto é dissipada principalmente pelo ligamento periodontal. Alterações na estrutura do ligamento periodontal que reduzem a sua capacidade de dissipar a energia mecânica associada a uma força de impacto e, assim, reduzir a estabilidade global do dente, podem ser detectadas medindo-se o coeficiente de perda do dente.
SUMÁRIO [0006] O presente pedido de patente de invenção referese a um sistema e método para medição das características estruturais de um objeto. 0 objeto pode ser submetido a um processo de aplicação de energia, e o sistema é adaptado para fornecimento de uma medida objetiva e quantitativa das características estruturais do objeto após o processo de aplicação de energia. 0 sistema e o método são capazes de gerar medições mais reprodutíveis e mais capazes de detectar quaisquer anormalidades que possam estar presentes em um objeto.
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3/106 [0007] O sistema fornece um método de medição não destrutivo e pode incluir um instrumento, por exemplo, um instrumento de percussão, tendo, pelo menos, uma parte capaz de ser posicionada reprodutivamente em contato do objeto submetido a tal medição para medições mais reprodutíveis. 0 sistema pode ser ligado e desligado sem um interruptor externo ou controle remoto. Geralmente, qualquer dispositivo de comutação externo, como um interruptor de alternância, um interruptor oscilante ou um interruptor de botão, tende a restringir a maneira como um operador segura o instrumento e, portanto, pode restringir o posicionamento do instrumento no objeto, caso seja manuseado manualmente, por exemplo, durante a medição, de modo a permitir o fácil acesso do operador ao dispositivo de comutação para ligá-lo e/ou desligá-lo. Para obter flexibilidade no posicionamento do instrumento, um controle de voz ou controle remoto geralmente pode ser usado, embora esses controles de voz ou controles remotos possam adicionar complexidade ao sistema. No presente pedido de patente de invenção, as mesmas vantagens da flexibilidade podem ser obtidas sem tais controles remotos ou complexidades adicionais.
[0008] Em uma aplicação exemplar, o sistema pode incluir um instrumento, tendo um invólucro com um interior oco, com uma extremidade aberta e uma ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação ou haste de impacto, montada dentro do invólucro para movimento dentro do invólucro. Localizado na extremidade aberta do invólucro pode haver uma parte de luva.
[0009] A parte de luva pode ser aberta em sua extremidade livre, com uma parte repousando, contatando ou
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4/106 pressionando o objeto para repousar, contatar ou pressionar, pelo menos, uma parte de um objeto durante a medição. 0 contato pela parte de luva ajuda a estabilizar o dispositivo no objeto. Durante a medição, a força exercida pela parte de luva em um objeto é controlada por um operador, e uma força adequada sobre o objeto pode ser importante e pode precisar ser monitorada, pois, por exemplo, uma força insuficiente ou excessiva exercida por um operador pode complicar as medições e pode até produzir resultados menos precisos. Um sensor disposto dentro do invólucro, não física ou mecanicamente acoplado à ferramenta de aplicação de energia, pode estar presente para garantir que uma força de contato adequada pela parte de contato da parte de luva possa ser aplicada pelo operador para melhor reprodutibilidade, mesmo por diferentes operadores.
[0010] 0 mecanismo de acionamento pode ser um mecanismo eletromagnético e pode incluir uma bobina eletromagnética e um imã permanente fixado à extremidade traseira da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, por uma interface, por exemplo, uma montagem de bobina. A bobina eletromagnética pode, por exemplo, se encontrar axialmente atrás do ímã permanente. A bobina eletromagnética também pode atuar diretamente sobre um componente metálico ou condutor, como um componente ferromagnético. Outras formas de motores lineares também podem ser empregadas.
[0011] A parte de luva pode ser montada em um componente tipo luva de transferência de força, ou elemento de transferência de força, que forma uma parte permanente da frente do invólucro ou se projeta a partir dele, e protege a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, quando nenhuma parte de luva estiver presente, por
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5/106 exemplo, a parte de luva pode fazer parte de um conjunto descartável, conforme discutido abaixo. 0 componente tipo luva de transferência de força fica ao redor da ferramenta de aplicação de energia, ou haste, e é mantido na frente pelo invólucro, sendo montado na frente da bobina eletromagnética na parte traseira. 0 componente tipo luva de transferência de força pode ser adaptado para deslizar um pouco e, ao fazê-lo, pode atuar em um sensor de força, por exemplo, um resistor sensível à força, localizado entre a superfície traseira do componente tipo luva de transferência de força e a montagem de bobina. A ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, pode ser acionada quando a parte de contato com o objeto da parte de luva é empurrada contra um objeto que esteja sendo medido, por exemplo, um dente, e, assim, uma força pode ser detectada. Quando uma força correta dentro de uma determinada faixa é detectada, o instrumento é ligado para iniciar a medição.
[0012] 0 sensor, por exemplo, o sensor de força, pode estar em proximidade física e/ou contato e/ou acoplado a, pelo menos, uma parte do dispositivo que não seja a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, ele pode estar em proximidade física e/ou contato e/ou acoplado ao invólucro e/ou à parte de luva, caso a extremidade aberta da parte de luva inclua uma parte de contato com o objeto, conforme referido acima. Em uma aplicação do presente pedido de patente de invenção, o sensor pode incluir, pelo menos, um medidor de tensão para detecção. Os medidores de tensão podem ser ligados ou montados em um suporte, entre o invólucro do dispositivo e a parte de luva, de modo que quando a parte de contato com o objeto da parte de luva seja pressionada no objeto, ela também
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6/106 deforme o suporte que é medido pelo medidor de tensão, fornecendo, assim, uma medição de força. Em algumas aplicações, podem ser usados múltiplos medidores de tensão montados em um único suporte ou em suportes separados. 0(s) suporte(s) também pode(m), por exemplo, estar presente (s) em um componente separado do resto do invólucro ou parte de luva, tal como, por exemplo, em um dispositivo de montagem. Em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, o sensor pode incluir uma almofada de detecção que pode ser posicionada entre uma superfície rígida e uma peça deslizante, de modo que quando a almofada é pressionada ou comprimida à medida que a peça deslizante se move em direção à superfície rígida, a força é medida. De acordo com uma aplicação, a superfície rígida pode ser, por exemplo, uma interface da bobina que mantém a bobina eletromagnética no mecanismo de acionamento dentro do invólucro do dispositivo. A peça deslizante pode ser um componente tipo luva de transferência de força, sendo disposta dentro do invólucro e acoplada à parte de contato com o objeto da parte de luva e adaptada para deslizar dentro do invólucro quando uma força for exercida pela parte de contato com o objeto da parte de luva em um objeto. Em algumas aplicações, ela pode ser disposta dentro da parte de luva. A distância de deslizamento pode ser muito pequena, por exemplo, na ordem de cerca de (em milímetros ou mm) 3 mm a cerca de 1 mm, preferencialmente, por exemplo, cerca de 5 mm. A almofada de detecção pode incluir uma estrutura em camada, que pode ser geralmente referida como Modo de Derivação FSR (force sensing resistor | resistor de detecção de força), que pode alterar a resistência dependendo da força aplicada à almofada, a fim de fornecer uma medição de força. De acordo com outra aplicação,
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7/106 o componente tipo luva de transferência de força pode ser inclinado para frente por uma mola, de modo que quando uma força é aplicada pela parte de contato com o objeto da parte de luva no objeto, a parte tipo luva de transferência de força possa transferir a força contra a mola. De acordo com um aspecto, a detecção de força pode ser feita por um sensor de posição linear, que sabería, por exemplo, que se a parte tipo luva de transferência de força se encontra na posição X, uma força de Y deve ser aplicada a ela (contra a força de reação da mola) para movê-la para essa posição. De acordo com outro aspecto, a detecção de força pode ser realizada por um sensor óptico, para detectar opticamente a posição da parte móvel quando esta é empurrada contra uma mola. Ainda em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, a posição relativa da parte de contato com o objeto da parte de luva no objeto pode ser determinada tendo um ou mais medidor(es) de tensão que pode (m) ser ligado (s) em uma extremidade da parte móvel, por exemplo, no componente tipo luva do sensor de força, e a outra extremidade a um elemento estático, por exemplo, o invólucro. Em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, o dispositivo pode incluir elementos piezoelétricos para medição direta da força. Ainda em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, um sensor de efeito Hall pode ser usado para detecção de uma alteração no campo magnético quando um ímã (ligado ao elemento móvel) se mover em relação à posição do sensor. Ainda em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, um sistema de codificação linear capacitivo, como o encontrado em paquímetros digitais, pode ser usado para medição da força.
[0013] Embora o sensor não esteja física ou
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8/106 mecanicamente acoplado à ferramenta de aplicação de energia, ele pode estar em comunicação eletrônica com a ferramenta de aplicação de energia e pode atuar como um interruptor liga/desliga para o dispositivo ou instrumento, conforme observado acima. Por exemplo, quando uma força adequada for exercida sobre o objeto pela parte de contato com o objeto da luva, ela poderá acionar o mecanismo de ativação do dispositivo ou instrumento para ativar o movimento da ferramenta de aplicação de energia para iniciar uma medição. Assim, não são necessários interruptores externos ou botões de pressão para ativar o liga/desliga do sistema, conforme indicado acima. A indicação da força adequada pode ser indicada por sinais visíveis ou audíveis.
[0014] Em uma aplicação, o instrumento pode ser instantaneamente ligado uma vez que uma força de contato apropriada seja exercida pela parte de contato com o objeto da luva no objeto, conforme indicado por sinais visíveis ou audíveis. Em outra aplicação, pode haver um atraso antes de ligar o instrumento, uma vez que uma força de contato apropriada seja exercida pela parte de contato com o objeto da luva no objeto, conforme indicado por sinais visíveis ou audíveis. Em outra aplicação, uma vez que certa força de pressão entre a parte de contato com o objeto da parte de luva e o objeto é detectada e mantida durante um período de sintonia, por exemplo, cerca de 1 segundo, preferencialmente, por exemplo, cerca de 0,5 segundos, o instrumento pode ser ligado para iniciar a medição. Nesta aplicação, uma luz verde ilumina a ponta e a percussão tem início em aproximadamente 1 segundo, mais preferencialmente, por exemplo, em 0,5 segundos depois de uma força na faixa correta ser mantida.
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9/106 [0015] A força adequada exercida pelo operador sobre o objeto, por exemplo, através da parte de luva, atua como um interruptor do sistema. Quando o sistema não estiver ligado, pode ser desejável saber se existe um mau funcionamento, se não há força suficiente ou se muita força está sendo exercida. Em uma aplicação, a medição de força pode ser conectada a uma saída visual, como luzes. As luzes podem ser montadas em qualquer local conveniente no dispositivo ou instrumento, por exemplo, um ou vários LED(s) pode(m) ser montado(s) na frente do dispositivo ou instrumento. Em um aspecto, um sistema de múltiplas luzes pode ser incluído. Por exemplo, dois LEDs podem ser usados. Quando a força estiver na faixa correta, a luz verde poderá estar acesa. Se muita força for detectada, os LEDs poderão mudar para vermelho e o instrumento não funcionará, a menos que a força de pressão seja reduzida. Em algumas aplicações, se o usuário estiver empurrando com muita força o objeto, a luz pode mudar primeiro para âmbar e depois para vermelho. Se a força de pressão for suficiente para mudar a luz para vermelho, a percussão pode não ser iniciada ou ser interrompida se já tiver iniciado. Além disso, pode haver um estado de LED âmbar que avisa quando o usuário estiver se aproximando demais da força de pressão. Nesse estágio, o instrumento ainda pode operar quando os LEDs estiverem acesos em âmbar. Em outro aspecto, a falta de luzes poderá indicar pouca força, uma luz verde poderá indicar a quantidade certa de força, enquanto uma luz vermelha poderá indicar muita força. Ainda em outro aspecto, um sistema de luzes pode ser incluído. Por exemplo, a falta de luz poderá indicar pouca força e uma luz vermelha poderá indicar muita força. Em um aspecto adicional, uma luz vermelha piscando poderá indicar muita força
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10/106 e nenhuma luz poderá indicar pouca força.
[0016] Em outra aplicação, a medição de força pode ser conectada a uma saída audível. Em um aspecto, a saída audível pode incluir um sinal sonoro para indicar pouca força e um sinal sonoro múltiplo para indicar muita força. Em outro aspecto, a saída audível pode incluir um sinal sonoro para indicar pouca força e um sinal sonoro com uma luz vermelha piscando para indicar muita força. Em outro aspecto, a medição de força pode ser conectada a um sistema de alerta por voz para alertar muita força ou pouca força. Ainda em outro aspecto, a medição de força pode ser conectada a um sistema de alerta por voz para alertar muito pouca força e um alerta por voz com uma luz vermelha piscando para alertar muita força.
[0017] Quando o sensor de força atua como um interruptor liga/desliga, ele também pode atuar para monitorar se uma força adequada é exercida pela parte de contato com o objeto da parte de luva durante a medição e/ou se um alinhamento adequado da parte de contato com o objeto da parte de luva contra o objeto durante a medição é obtido. Um inclinômetro pode estar presente, por exemplo, como parte de um sistema de controle eletrônico, podendo disparar um aviso sonoro quando o dispositivo estiver fora da faixa angular de operação. Por exemplo, para uma haste de derivação, ele pode acionar o aviso quando estiver a aproximadamente mais/menos 45 graus, preferivelmente, por exemplo, a 30 graus da horizontal. Se o dispositivo for orientado de modo que o eixo de operação fique a mais que cerca de 45 graus, preferivelmente, por exemplo, mais que cerca de 30 graus da horizontal quando uma força de pressão for detectada na parte de contato com o objeto da parte de luva, isso poderá resultar em um aviso sonoro emitido por
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11/106 um alto-falante localizado no dispositivo, como a placa de circuito impresso (PCB\printed circuit board) dentro do dispositivo. Em tais circunstâncias, a ação de percussão não começará até que o dispositivo retorne a um ângulo aceitável. Em alguns casos, se a ação de percussão tiver começado quando a saída da faixa mencionada acima for detectada, o dispositivo pode não necessariamente parar a operação, mas pode soar um alarme para que correções possam ser feitas.
[0018] A ferramenta de aplicação de energia tem um comprimento com uma configuração de repouso e uma configuração ativa. 0 movimento pode ser um movimento axial ao longo do eixo longitudinal do invólucro ou um movimento oscilatório em torno do eixo longitudinal do invólucro.
[0019] Em uma aplicação, a configuração de repouso pode ser uma forma retraída e a configuração ativa pode ser uma forma estendida quando a ferramenta de aplicação de energia se mover axialmente ao longo do eixo longitudinal do invólucro, e a forma retraída sendo retraída a partir da forma estendida. 0 movimento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser efetuado por um mecanismo de acionamento montado dentro do invólucro para acioná-la axialmente dentro do invólucro entre uma posição retraída e uma posição estendida durante a operação. Na configuração estendida, a extremidade livre da ferramenta de energia pode se estender ou se projetar a partir da extremidade aberta do invólucro ou da parte de luva, se houver uma, e ser substancialmente estendida para entrar em contato do objeto que está sendo medido. 0 instrumento pode ter qualquer tamanho, incluindo um tamanho que permita realizar medições em locais relativamente inacessíveis, como, por exemplo, na área do molar
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12/106 dos dentes de um paciente.
[0020] Em outra aplicação, a configuração de repouso da ferramenta de aplicação de energia pode ter uma forma que é substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro, e a configuração ativa pode ter em uma forma que cria um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro. Assim, durante a operação, a ferramenta de aplicação de energia oscila desde sua posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro até uma posição que cria um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro em torno do ponto de articulação. A ferramenta de aplicação de energia pode ser mantida horizontalmente ou em outras posições durante a medição, e pode ter uma parte de ponta que fique substancialmente perpendicular à parte principal da ferramenta e mantenha um comprimento constante em repouso ou no impacto. 0 movimento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser efetuado por um mecanismo de acionamento montado dentro do invólucro para conduzir a haste de derivação a partir de uma posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro a uma posição que crie um ângulo agudo com o eixo em um ponto de articulação e de volta, enquanto a ponta oscila para cima e para baixo. Usando essa aplicação, as medições podem ser realizadas em locais que são relativamente inacessíveis, como, por exemplo, na área molar dos dentes de um paciente.
[0021] Em uma aplicação, a parte de luva pode prender e/ou envolver, pelo menos, um comprimento da extremidade livre do invólucro e se projetar do invólucro por uma distância substancialmente coextensiva com a extremidade da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação em
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13/106 sua forma estendida, caso a haste de derivação se mova axialmente. Assim, o comprimento da parte de luva nesta aplicação pode ser um pouco dependente do comprimento de protuberância desejado da haste de derivação estendida. A extremidade livre da luva pode ser posicionada contra um objeto que esteja sendo medido. 0 contato pela parte de luva no objeto ajuda a estabilizar o dispositivo no objeto, conforme observado acima. Em outra aplicação, a parte de luva pode ser fixada à extremidade do invólucro e ficar substancialmente perpendicular a ele, quando a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, se mover de um estado substancialmente paralelo para criar um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro em um ponto de articulação quando em operação. A parte de luva pode ter uma forma substancialmente cilíndrica. Em outra aplicação, a luva pode ser uma extensão do invólucro e ter uma forma substancialmente semicilíndrica para permitir que a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, se mova livremente quando a haste de derivação se mover a partir de um estado substancialmente paralelo para criar um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro em operação. Usando este sistema, as medições podem ser realizadas em locais relativamente inacessíveis, como, por exemplo, na área molar dos dentes de um paciente.
[0022] Em outra aplicação exemplar, o sistema descrito acima também pode incluir recursos descartáveis para auxílio na eliminação ou minimização da contaminação do objeto submetido à medição através da transferência do sistema ou contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos às medições, sem interferir com a medição ou a capacidade do
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14/106 sistema. O recurso descartável pode incluir qualquer um dos descritos abaixo ou conforme divulgado na Publicação Norteamericana n° 20130174639, intitulada System and Method For Determining Structural Characteristics Of An Object [Sistema e Método para Determinação de Características Estruturais de um Objeto], cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.
[0023] 0 presente pedido de patente de invenção também se refere a um sistema e método para medição de características estruturais usando uma ferramenta de aplicação de energia, e inclui recursos descartáveis para auxílio na eliminação ou minimização da contaminação do objeto submetido à medição através da transferência do sistema ou contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos a medições, sem interferir com a medição ou a capacidade do sistema. 0 instrumento inclui um invólucro, tendo um interior oco, com uma extremidade aberta e uma ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação ou haste de impacto, montada dentro do invólucro para movimento dentro do invólucro. 0 sistema fornece um método de medição não destrutivo com algum contato do objeto submetido a tal medição sem a necessidade de limpeza ou autoclavagem da ferramenta de aplicação de energia e, ao mesmo tempo, sem descarte da ferramenta de aplicação de energia e/ou do invólucro e qualquer coisa acomodada dentro do invólucro do instrumento.
[0024] Em uma aplicação exemplar, o invólucro tem um eixo longitudinal e a ferramenta de aplicação de energia tem um comprimento com uma configuração de repouso e uma configuração ativa. O invólucro inclui uma parte de luva que se estende a partir do mesmo. A parte de luva é aberta na sua
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15/106 extremidade livre e tem uma parte de repouso ou de contato com o objeto para repousar, pressionar ou contatar um objeto logo antes e durante a medição.
[0025] A ferramenta de aplicação de energia é acionada por um mecanismo de acionamento. 0 mecanismo de acionamento pode ser um mecanismo eletromagnético, e pode incluir uma bobina eletromagnética e um imã permanente preso à extremidade traseira da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação. A bobina eletromagnética pode se encontrar axialmente atrás do imã permanente, por exemplo.
[0026] Em uma aplicação, a configuração de repouso pode ter uma forma retraída, a configuração ativa pode ter uma forma estendida e a ferramenta de aplicação de energia se move axialmente ao longo do eixo longitudinal do invólucro, a forma retraída sendo retraída a partir da forma estendida. 0 movimento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser efetuado por um mecanismo de acionamento montado dentro do invólucro para acioná-la axialmente dentro do invólucro entre uma posição retraída e uma posição estendida durante a operação. Na configuração estendida, a extremidade livre da ferramenta de energia pode se estender ou se projetar a partir da extremidade aberta do invólucro ou da parte de luva, se houver uma, e ser substancialmente estendida para entrar em contato do objeto que está sendo medido. Em um aspecto, o instrumento pode ter qualquer tamanho, incluindo um tamanho que permita realizar medições em locais relativamente inacessíveis, como, por exemplo, na área do molar dos dentes de um paciente.
[0027] Em outra aplicação, a configuração de repouso da ferramenta de aplicação de energia pode ter uma forma que é
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16/106 substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro, e a configuração ativa pode ter em uma forma que cria um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro. Assim, durante a operação, a ferramenta de aplicação de energia oscila desde sua posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro até uma posição que cria um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro em torno do ponto de articulação. A ferramenta de aplicação de energia pode ser mantida horizontalmente ou em outras posições durante a medição, e pode ter uma parte de ponta que fique substancialmente perpendicular à parte principal da ferramenta e mantenha um comprimento constante em repouso ou no impacto. 0 movimento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser efetuado por um mecanismo de acionamento montado dentro do invólucro para conduzir a haste de derivação a partir de uma posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro a uma posição que crie um ângulo agudo com o eixo em um ponto de articulação e de volta, enquanto a ponta oscila para cima e para baixo. Pelo uso dessa aplicação, as medições podem ser realizadas em locais que são relativamente inacessíveis, como, por exemplo, na área molar dos dentes de um paciente. 0 recurso descartável pode incluir uma cobertura para envolver uma parte do sistema que possa entrar em proximidade ou contato do objeto que esteja sendo medido sem interferir na sensibilidade, reprodutibilidade, se desejado, ou na operação geral do instrumento a qualquer grau substancial.
[0028] A cobertura pode incluir uma parte de luva que se estende e/ou envolve a extremidade aberta do invólucro. A parte de luva inclui um interior oco e uma extremidade livre
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17/106 aberta com uma parte de repouso ou de contato com o objeto para repousar, pressionar ou contatar um objeto durante a medição em sua extremidade aberta. Um recurso, como um recurso de contato, que possui um comprimento e é disposto na direção da extremidade aberta da parte de luva, se encaixa perfeitamente dentro da parte de luva, por exemplo, por fricção. 0 recurso de contato pode ser, por exemplo, uma seção tubular curta, ou um anel, e ser adaptado para se mover ou deslizar livremente dentro da parte de luva, substancialmente ao longo do eixo longitudinal da parte de luva, e pode incluir uma extremidade fechada para fechamento substancial da extremidade livre da parte de luva. 0 recurso de contato pode ser posicionado entre a ponta da ferramenta de aplicação de energia e a superfície do objeto que está sendo medido e, ao mover-se ou deslizar livremente, pode ajustar-se a várias configurações de superfície de um objeto que esteja sendo medido. 0 recurso de contato móvel ou deslizante pode variar em tamanho e/ou ser adaptado para se mover em uma distância predeterminada desejada ao longo do eixo longitudinal da parte de luva. Em alguns exemplos, como para um recurso de contato em forma de anel, algumas paradas de movimento, como pequenos sulcos, paradas ou outros obstáculos, podem estar presentes dentro da parte de luva para evitar deslizamento ou movimento dentro da parte de luva para fora de uma faixa desejada. Por exemplo, pelo menos, uma parte da extremidade fechada pode se dar na proximidade da superfície do objeto e pode ou não estar em contato com a superfície do objeto logo antes do impacto da ferramenta de aplicação de energia no recurso de contato. Durante o impacto pela ferramenta de aplicação de energia na extremidade fechada do recurso de contato, pelo menos, uma parte da superfície
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18/106 externa da extremidade fechada ou da superfície de contato com o objeto da extremidade fechada do recurso de contato estará em contato próximo com a superfície do objeto. Assim, se, pelo menos, uma parte da superfície de contato com o objeto da extremidade fechada for contornada para espelhar a superfície do objeto com o qual entra em contato, um melhor contato do objeto será feito e a energia transferida do impacto pela ferramenta de aplicação de energia poderá não ser substancialmente prejudicada. Em um aspecto, a extremidade fechada do recurso de contato pode incluir, pelo menos, uma parte que pode ter uma parte substancialmente plana voltada para o objeto, a fim de espelhar substancialmente uma superfície plana de um objeto. Em outro aspecto, a extremidade fechada do recurso de contato pode incluir, pelo menos, uma parte que pode ser contornada para espelhar a superfície de um objeto com o qual entra em contato, caso a superfície do objeto seja contornada. Por exemplo, se a superfície do objeto que está sendo medido incluir uma depressão, o recurso de contato pode incluir uma extremidade fechada, tendo uma superfície côncava externa para espelhar substancialmente a depressão, de modo a se ajustar para manter o contato entre a extremidade fechada e o objeto durante o impacto. Em outro exemplo, se a superfície do objeto incluir um ressalto, o recurso de contato pode incluir uma extremidade fechada com uma superfície convexa para espelhar substancialmente o ressalto, de modo a manter contato do objeto durante a medição. Em outro aspecto, a extremidade fechada pode possuir alguma elasticidade ou ser deformável, de modo que o contato próximo com o objeto possa ser alcançado durante o impacto.
[0029] Em geral, o contato entre o objeto e, pelo menos,
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19/106 uma parte da extremidade fechada do recurso de contato, embora o recurso de contato esteja se movendo livremente, pode, no entanto, ajudar a estabilizar o dispositivo no objeto e/ou melhorar a reprodutibilidade das medições.
[0030] Em uma aplicação do presente pedido de patente de invenção, durante uma medição, a extremidade fechada do recurso de contato pode se ajustar à configuração da superfície do objeto e a parte de contato com o objeto da extremidade aberta da luva entra em contato adequadamente com o objeto. 0 sensor descrito acima, se presente, detecta e/ou monitora quando uma força de contato adequada é exercida pela parte de luva no objeto. A ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, toca o objeto indiretamente através da extremidade fechada do recurso de contato repetidamente durante uma medição.
[0031] Em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, durante uma medição, a extremidade fechada do recurso de contato se ajusta à configuração da superfície do objeto e a parte de contato com o objeto da extremidade aberta da luva entra em contato adequadamente com o objeto; no entanto, uma parte da extremidade fechada pode se estender além da luva para contatar simultaneamente uma superfície irregular do objeto. 0 sensor descrito acima, se presente, detecta e/ou monitora quando uma força de contato adequada é exercida pela parte de luva no objeto. A ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, toca o objeto indiretamente através da extremidade fechada do recurso de contato repetidamente.
[0032] 0 recurso de contato pode ter qualquer forma, desde que se encaixe adequadamente e, ainda, se mova ou deslize
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20/106 livremente dentro da parte de luva com uma extremidade fechada, substancialmente fechando a extremidade livre da luva. Ele pode ser fabricado de qualquer material que possa ser moldado ou fundido e pode incluir polímeros ou um material polimérico preenchido. Para um peso leve, também pode ser fino, mas de rigidez suficiente para facilitar a ação de deslizamento.
[0033] 0 recurso de contato também pode incluir uma membrana fina em sua extremidade fechada. A membrana pode ser anexada ou integralmente ligada ao restante do recurso de contato. A membrana pode ser escolhida para exercer um efeito mínimo no funcionamento da ferramenta de aplicação de energia. Em um aspecto, a membrana pode possuir alguma elasticidade ou deformabilidade para melhor contato entre a membrana e o objeto quando atingida pela ferramenta de aplicação de energia, conforme observado acima, mas ainda pode ser capaz de transferir a força de impacto exercida pela ferramenta de aplicação de energia ao objeto. Em outro aspecto, a membrana pode ser de qualquer material que permita uma melhor transferência da força de impacto entre ela e o objeto.
[0034] Em uma aplicação, a extremidade fechada pode incluir uma membrana polimérica fina, que pode ou não ser do mesmo material que o resto do recurso de contato, ou pode ser de um material tendo substancialmente as mesmas propriedades que o resto do recurso de contato. 0 polímero pode incluir qualquer material polimérico que seja capaz de ser moldado, fundido ou estirado em uma membrana fina, de modo que não afete substancialmente a medição. Em outra aplicação, a extremidade fechada pode incluir uma membrana de chapa de metal moldada por inserção. 0 metal pode ser qualquer material metálico que possa ser retirado, fundido ou moldado em uma membrana fina,
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21/106 de modo que não afete substancialmente a medição. Em outras aplicações, a extremidade fechada pode ser parte integrante do recurso de contato. Por exemplo, o recurso de contato pode ser formado a partir de um material que pode ser moldado em uma estrutura tubular ou anelar com uma extremidade fechada de uma espessura desejada, tal como por gravação de um metal (por exemplo, aço inoxidável, alumínio, cobre ou outro metal apropriado).
[0035] Em outra aplicação exemplar, o invólucro tem um eixo longitudinal e a ferramenta de aplicação de energia tem um comprimento com uma configuração de repouso e uma configuração ativa. 0 invólucro pode ou não incluir uma parte de luva que se estende a partir do mesmo e ter uma extremidade aberta em sua extremidade livre.
[0036] Em uma aplicação do presente pedido de patente de invenção, a configuração de repouso pode ter uma forma retraída e a configuração ativa pode ter uma forma estendida quando a ferramenta de aplicação de energia se mover axialmente ao longo do eixo longitudinal do invólucro, a forma retraída sendo retraída a partir da forma estendida. 0 movimento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser efetuado por um mecanismo de acionamento montado dentro do invólucro para acioná-la axialmente dentro do invólucro entre uma posição retraída e uma posição estendida durante a operação. Na configuração estendida, a extremidade livre da ferramenta de energia pode se estender ou se projetar a partir da extremidade aberta do invólucro e substancialmente ser estendida para entrar em contato do objeto que está sendo medido.
[0037] Em outra aplicação do presente pedido de patente
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22/106 de invenção, a configuração de repouso da ferramenta de aplicação de energia pode ter uma forma que é substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro, e a configuração ativa pode ter uma forma que cria um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro. Assim, durante a operação, a ferramenta de aplicação de energia oscila desde sua posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro até uma posição que cria um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro em torno do ponto de articulação. A ferramenta de aplicação de energia pode ser mantida horizontalmente ou em outras posições durante a medição, e pode ter uma parte de ponta que fica substancialmente perpendicular à parte principal da ferramenta e mantém um comprimento constante em repouso ou no impacto. 0 movimento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser efetuado por um mecanismo de acionamento montado dentro do invólucro para conduzir a haste de derivação a partir de uma posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro a uma posição que crie um ângulo agudo com o eixo em um ponto de articulação e de volta, enquanto a ponta oscila para cima e para baixo. Pelo uso dessa aplicação, as medições podem ser realizadas em locais que são relativamente inacessíveis, como, por exemplo, na área molar dos dentes de um paciente.
[0038] 0 recurso descartável pode incluir uma cobertura para envolver uma parte do sistema que pode entrar em proximidade e/ou contato do objeto que está sendo submetido à medição sem interferir na sensibilidade, reprodutibilidade, se desejado, ou na operação geral do instrumento em qualquer grau substancial.
[0039] A cobertura pode incluir uma parte que se estende
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23/106 desde e/ou envolve a extremidade aberta do invólucro, ou a parte de luva, se uma parte de luva se prolongar a partir do invólucro. Um recurso de contato com certo comprimento, e disposto na extremidade aberta do invólucro ou parte de luva, pode encaixar confortavelmente por fricção dentro do invólucro ou parte de luva, e pode estender-se para além da extremidade aberta do invólucro ou parte de luva, se houver. 0 recurso de contato inclui uma extremidade fechada para fechar a extremidade livre do invólucro ou parte de luva, se houver. A extremidade fechada do recurso de contato fica entre a ponta da ferramenta de aplicação de energia e o objeto, e uma parte da superfície da extremidade fechada do recurso de contato entra em contato com, pelo menos, uma parte da superfície do objeto sob medição. Nesta aplicação exemplar, a extremidade do invólucro ou da parte de luva pode não entrar em contato do objeto durante a medição. 0 recurso de contato é adaptado para se movimentar ou deslizar livremente dentro do invólucro ou parte de luva, se houver, ou pode ser ligeiramente restrito a uma distância de movimento predeterminada, e não se retrair completamente dentro do invólucro ou parte de luva. 0 recurso de contato pode incluir uma extremidade fechada para fechar substancialmente a extremidade livre do invólucro ou parte de luva, se houver. A estabilização do dispositivo contra um objeto sujeito a medição pode ser efetuada pelo contato de, pelo menos, uma parte da superfície externa da extremidade fechada do recurso de contato em, pelo menos, uma parte da superfície do objeto.
[0040] Aqui, também, o recurso de contato é posicionado entre a ponta ou extremidade da ferramenta de aplicação de energia e a superfície do objeto que é medido, e ao se mover
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24/106 ou deslizar livremente, pode ajustar-se a várias configurações de superfície de um objeto em medição. Por exemplo, pelo menos, uma parte da extremidade fechada pode estar em contato com a superfície do objeto antes do impacto da ferramenta de aplicação de energia no recurso de contato. Durante o impacto da ferramenta de aplicação de energia na extremidade fechada do recurso de contato, pelo menos, uma parte da superfície externa ou de contato com o objeto da extremidade fechada permanece em contato próximo com a superfície do objeto. Assim, se pelo menos uma parte da superfície de contato com o objeto da extremidade fechada puder ser contornada para espelhar a superfície do objeto com o qual entra em contato, um melhor contato do objeto será feito e a energia transferida do impacto pela ferramenta de aplicação de energia poderá não ser substancialmente prejudicada. Em um aspecto, a extremidade fechada do recurso de contato pode incluir, pelo menos, uma parte, que pode ter uma parte substancialmente plana voltada para o objeto para espelhar substancialmente uma superfície plana de um objeto. Em outro aspecto, a extremidade fechada do recurso de contato pode incluir, pelo menos, uma parte que pode ser contornada para espelhar a superfície de um objeto com o qual entra em contato, caso a superfície do objeto seja contornada. Por exemplo, se a superfície do objeto que está sendo medido incluir uma depressão, o recurso de contato pode incluir uma extremidade fechada, tendo uma superfície côncava para espelhar substancialmente a depressão, de modo a se ajustar para manter o contato entre a extremidade fechada e o objeto durante o impacto. Em outro exemplo, se a superfície do objeto incluir um ressalto, o recurso de contato pode incluir uma extremidade fechada com uma superfície convexa para
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25/106 espelhar substancialmente o ressalto, de modo a manter contato do objeto durante a medição. Em outro aspecto, a extremidade fechada pode possuir alguma elasticidade ou pode ser deformável, de modo que o contato próximo com o objeto possa ser alcançado durante o impacto.
[0041] Por exemplo, durante uma medição, a extremidade fechada do recurso de contato pode se ajustar à configuração da superfície do objeto e permanecer em contato com a superfície do objeto. A ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, toca o objeto indiretamente através da extremidade fechada do recurso de contato repetidamente.
[0042] 0 recurso de contato pode ter qualquer forma, desde que se encaixe perfeitamente e, ao mesmo tempo, possa se mover ou deslizar livremente por um comprimento predeterminado, se desejado, dentro do invólucro ou parte de luva, se houver, tendo uma extremidade fechada para fechar a extremidade livre do invólucro ou parte de luva, conforme discutido acima. 0 recurso de contato pode ter qualquer comprimento apropriado, como, por exemplo, uma seção tubular curta ou um anel, e é adaptado para mover-se ou deslizar livremente dentro da parte de luva, substancialmente ao longo do eixo longitudinal da parte de luva, e pode incluir uma extremidade fechada para fechar substancialmente a extremidade livre da parte de luva. 0 recurso de contato pode ser posicionado entre a ponta da ferramenta de aplicação de energia e a superfície do objeto que está sendo medido e, ao mover-se ou deslizar livremente, pode ajustar-se para acomodar várias configurações de superfície de um objeto em medição. A distância de movimento para o recurso de contato pode variar e, em alguns casos, pode
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26/106 ser de uma distância predeterminada. Em alguns exemplos, como para um recurso de contato em forma de anel, algumas paradas de movimento, como pequenos sulcos, paradas ou outros obstáculos, podem estar presentes dentro da parte de luva para restringir o movimento do recurso de contato dentro da parte de luva.
[0043] Ele pode ser fabricado de qualquer material que possa ser moldado ou fundido e pode incluir polímeros ou um material polimérico preenchido. Para um peso leve, também pode ser fino, mas de rigidez suficiente para facilitar a ação de deslizamento. 0 recurso de contato pode incluir uma fina membrana em sua extremidade fechada, de modo que não afete substancialmente a medição. A membrana pode ser anexada ou integralmente ligada ao restante do recurso de contato. A membrana pode ser escolhida para exercer um efeito mínimo no funcionamento da ferramenta de aplicação de energia. Em um aspecto, a membrana pode possuir alguma elasticidade ou deformabilidade para melhor contato entre a membrana e o objeto quando atingida pela ferramenta de aplicação de energia, conforme observado acima, mas ainda pode ser capaz de transferir a força de impacto exercida pela ferramenta de aplicação de energia ao objeto. Em outro aspecto, a membrana pode ser de qualquer material que permita uma melhor transferência da força de impacto entre ela e o objeto.
[0044] Em uma aplicação, a extremidade fechada pode incluir uma membrana polimérica fina, que pode ou não ser do mesmo material que o resto do recurso de contato, ou pode ser de um material tendo substancialmente as mesmas propriedades que o resto do recurso de contato. 0 polímero pode incluir qualquer polímero que seja capaz de ser moldado, fundido ou
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27/106 estirado em uma membrana fina, de modo que não afete substancialmente a medição. Em outra aplicação, a extremidade fechada pode incluir uma membrana de chapa de metal moldada por inserção. 0 metal pode ser qualquer material metálico que possa ser retirado, fundido ou moldado em uma membrana fina, de modo que não afete substancialmente a medição. A membrana também pode ser formada para se adaptar à forma da ferramenta de aplicação de energia, ou vice-versa, para a transferência ideal de força/energia. Em algumas aplicações exemplares, a membrana pode ser construída a partir de uma chapa ou folha de aço inoxidável e pode, por exemplo, ser gravada e/ou moldada. Em outras aplicações, a extremidade fechada pode ser parte integrante do recurso de contato. Por exemplo, o recurso de contato pode ser formado a partir de um material que pode ser moldado em uma estrutura tubular ou anelar com uma extremidade fechada de uma espessura desejada, tal como por gravação de um metal (por exemplo, aço inoxidável, alumínio, cobre ou outro metal apropriado).
[0045] Para estas aplicações exemplares, o sensor de força descrito acima, incluindo todos os aspectos de seus recursos, pode ou não estar presente para detectar e/ou monitorar que uma força adequada seja exercida pela parte de contato com o objeto da parte de luva ou da extremidade fechada do recurso de contato sobre o objeto, e/ou ativar o sistema para iniciar a medição quando uma força adequada for exercida.
[0046] Para um dispositivo de acordo com qualquer uma das aplicações exemplares aqui descritas, tendo um sensor de força para detectar ou monitorar uma força exercida pela superfície de contato com o objeto da parte de luva ou do recurso de contato, o sensor de força pode estar em proximidade
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28/106 física e/ou em contato com, pelo menos, uma parte do dispositivo que não seja a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a parte de luva ou, pelo menos, uma parte da parte de luva, se a extremidade aberta da parte de luva incluir uma parte de contato com o objeto ou, pelo menos, uma parte do invólucro, se nenhuma parte de luva estiver presente.
[0047] 0 sensor, por exemplo, um sensor de força, pode estar em proximidade física e/ou contato e/ou acoplado a, pelo menos, uma parte do dispositivo que não seja a ferramenta de aplicação de energia, podendo, por exemplo, estar em proximidade física e/ou contato e/ou acoplado com o invólucro e/ou a parte de luva, caso a extremidade aberta da parte de luva inclua uma parte de contato com o objeto, conforme referido acima. As várias aplicações do sensor, conforme descrito acima, também são aplicáveis aqui.
[0048] Embora o sensor não se encontre física ou mecanicamente acoplado à ferramenta de aplicação de energia, ele pode estar em comunicação eletrônica com a ferramenta de aplicação de energia e pode atuar como uma chave liga/desliga para o dispositivo ou instrumento, conforme observado acima. Por exemplo, quando uma força adequada for exercida sobre o objeto pela parte de contato com o objeto da luva, ela poderá acionar o mecanismo de ativação do dispositivo ou instrumento para ativação do movimento da ferramenta de aplicação de energia e início de uma medição. Assim, não são necessários interruptores externos ou botões de pressão para ativar o ligar e o desligar do sistema, conforme indicado acima. A indicação da força adequada pode ser indicada por sinais visíveis ou audíveis.
[0049] Em uma aplicação, o instrumento pode ser
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29/106 instantaneamente ligado uma vez que uma força de contato apropriada é exercida pela parte de contato com o objeto da luva sobre o objeto, conforme indicado por sinais visíveis ou audíveis. Em outra aplicação, pode haver um atraso antes de ligar o instrumento, uma vez que uma força de contato apropriada é exercida pela parte de contato com o objeto da luva sobre o objeto, conforme indicado por sinais visíveis ou audíveis. Eu outra aplicação, uma vez que certa força de pressão entre a parte de contato com o objeto da parte de luva e o objeto é detectada e mantida durante um período de tempo, por exemplo, cerca de 0,5 segundos, o instrumento pode ser ligado para iniciar a medição. Nesta aplicação, uma luz verde ilumina a ponta, e a percussão começará aproximadamente 0,5 segundos depois que uma força na faixa correta for mantida.
[0050] A força adequada exercida pelo operador no objeto, por exemplo, através da parte de luva, atua como um interruptor do sistema. Quando o sistema não estiver ligado, pode ser desejável saber se existe um mau funcionamento, se não há força suficiente ou se muita força está sendo exercida. Em uma aplicação, a medição de força pode ser conectada a uma saída visual, como luzes. As luzes podem ser montadas em qualquer local conveniente no dispositivo ou instrumento, por exemplo, um ou vários LED(s) pode(m) ser montado(s) na frente do dispositivo ou instrumento. Em um aspecto, um sistema de múltiplas luzes pode ser incluído. Por exemplo, dois LEDs podem ser usados. Quando a força estiver na faixa correta, a luz verde poderá estar acesa. Se muita força for detectada, os LEDs podem mudar para vermelho e o instrumento não funcionará, a menos que a força de pressão seja reduzida. Em algumas aplicações, se o usuário estiver empurrando com muita força o
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30/106 objeto, a luz pode mudar primeiro para âmbar e depois para vermelho. Se a força de pressão for suficiente para mudar a luz para vermelho, a percussão pode não ser iniciada ou ser interrompida se já tiver iniciado. Além disso, pode haver um estado de LED âmbar que avisa quando o usuário está se aproximando demais da força de pressão. Nesse estágio, o instrumento ainda pode operar quando os LEDs estão acesos em âmbar. Em outro aspecto, a falta de luzes poderá indicar pouca força, uma luz verde poderá indicar a quantidade certa de força, enquanto uma luz vermelha poderá indicar muita força. Ainda em outro aspecto, um sistema de luzes pode ser incluído. Por exemplo, a falta de luz poderá dar sinal de pouca força e uma luz vermelha poderá dar sinal de muita força. Em um aspecto adicional, uma luz vermelha piscando poderá indicar muita força e nenhuma luz poderá indicar pouca força.
[0051] Em outra aplicação, a medição de força pode ser conectada a uma saída audível. Em um aspecto, a saída audível pode incluir um sinal sonoro para indicar pouca força e um sinal sonoro múltiplo para indicar muita força. Em outro aspecto, a saída audível pode incluir um sinal sonoro para indicar pouca força e um sinal sonoro com uma luz vermelha piscando para indicar muita força. Em outro aspecto, a medição de força pode ser conectada a um sistema de alerta por voz para alertar muita força ou pouca força. Ainda em outro aspecto, a medição de força pode ser conectada a um sistema de alerta por voz para alertar muito pouca força e um alerta por voz com uma luz vermelha piscando para alertar muita força.
[0052] Quando o sensor de força atua como um interruptor liga/desliga, ele também pode atuar para monitorar que uma força adequada seja exercida pela parte de contato com o objeto
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31/106 da parte de luva durante a medição e/ou para que um alinhamento adequado da parte de contato com o objeto da parte de luva contra o objeto durante a medição seja obtido. Um inclinômetro pode estar presente, por exemplo, como parte de um sistema de controle eletrônico, que pode disparar um aviso sonoro quando o dispositivo estiver fora da faixa angular de operação, por exemplo, para uma haste de derivação, ele pode acionar o aviso quando estiver a aproximadamente mais/menos 45 graus, preferivelmente, por exemplo, acima de cerca de mais/menos 30 graus da horizontal. Se o dispositivo for orientado de modo que o eixo de operação seja maior do que cerca de mais/menos 45 graus, preferivelmente, por exemplo, maior do que cerca de mais/menos 30 graus em relação à horizontal quando uma força de pressão for detectada na parte de contato com o objeto da parte de luva, isso poderá resultar em um aviso sonoro sendo emitido por um alto-falante localizado no dispositivo, como a PCB dentro do dispositivo. Em tais circunstâncias, a ação de percussão não começará até que o dispositivo retorne a um ângulo aceitável. Em alguns casos, se a ação de percussão tiver começado quando a saída da faixa mencionada acima for detectada, o dispositivo pode não parar de fato a operação, mas pode soar um alarme para que correções possam ser feitas.
[0053] 0 presente pedido de patente de invenção inclui, ainda, um conjunto descartável, tendo uma parte de luva adaptada para fixação ou acoplamento a uma parte dianteira do invólucro do dispositivo. A parte de luva pode incluir uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira e pode incluir um componente de acoplamento ou de montagem em direção à sua extremidade traseira para acoplamento ou fixação ao invólucro. Em uma aplicação, o componente de montagem ou acoplamento pode
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32/106 ser ajustado por fricção, formações em baioneta correspondentes, formações tipo lingueta e ranhura, encaixe por pressão, grampos, pinos de interencaixe e formações de orifícios, travas e outras estruturas de interconexão em uma parte do invólucro ou partes dentro do invólucro. Em outra aplicação, o componente de montagem ou acoplamento da luva e do invólucro pode ser um sistema de rosca feito sob medida para melhor ajuste ou compatibilidade de acoplamento.
[0054] 0 conjunto descartável do presente pedido de patente de invenção pode ser aplicável e/ou pode melhorar a reprodutibilidade da medição de qualquer ferramenta de aplicação de energia existente, como qualquer ferramenta de percussão, além de ajudar a eliminar ou minimizar a contaminação ou contaminação cruzada da ferramenta de aplicação de energia ou objeto submetido à medição através de transferência do sistema ou objeto, ou contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos às medições, sem a necessidade de limpeza e/ou autoclavagem da ferramenta de aplicação de energia antes do uso. Por exemplo, para o sistema que inclui uma parte de contato com o objeto de uma parte de luva para contatar o objeto a ser testado, ou um recurso para auxiliar na capacidade de reposicionamento, por exemplo, os sistemas e métodos divulgados nas Patentes Norte-americanas n° 6.997.887, 7.008.385 e 9.358.089, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência em sua totalidade, o recurso descartável auxilia na eliminação ou minimização da contaminação ou contaminação cruzada da ferramenta de aplicação de energia ou do objeto submetido à medição por meio de transferência do sistema ou objeto, ou contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos às medições, sem a necessidade de limpeza e/ou
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33/106 autoclavagem da ferramenta de aplicação de energia antes do uso. Para outros exemplos, onde os instrumentos não incluem uma parte de contato com um objeto de uma parte de luva, conforme divulgado nas Patentes Norte-americanas n° 4.482.324 e 4.689.011, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência em sua totalidade, o recurso descartável pode transformá-los em sistemas que podem ser reprodutivamente posicionados diretamente no objeto sujeito a tal medição para medições reprodutiveis e que ajudem a eliminar ou minimizar a contaminação ou contaminação cruzada da ferramenta de aplicação de energia ou do objeto submetido à medição por meio de transferência do sistema ou objeto, ou a contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos às medições sem a necessidade de limpeza e/ou autoclavagem da ferramenta de aplicação de energia antes do uso.
[0055] Um recurso de contato que desliza livremente dentro da parte de luva pode ser disposto em direção à extremidade dianteira da parte de luva do conjunto descartável. Em uma aplicação, o recurso de contato pode ter qualquer forma, por exemplo, pode ter a forma de uma seção tubular curta e ter qualquer dimensão, desde que seja mais curto que o comprimento da parte de luva. Pode incluir uma extremidade aberta e uma extremidade fechada na direção da parte dianteira da parte de luva, de modo que feche substancialmente a extremidade dianteira da parte de luva. Ele pode ser leve, suficientemente fino, mas de rigidez suficiente para facilitar a ação de deslizamento. Em outra aplicação, o recurso de contato pode incluir uma membrana ligada a um anel. 0 anel pode deslizar livremente dentro da parte de luva e a membrana pode fechar substancialmente a abertura do invólucro ou a parte de luva,
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34/106 se houver. A distância de movimento para o recurso de contato móvel ou deslizante pode variar e, em alguns casos, pode ser uma distância predeterminada. Em alguns exemplos, como para um recurso de contato em forma de anel, paradas de movimento, como pequenos sulcos, paradas ou outros obstáculos, podem estar presentes dentro da parte de luva para restringir o movimento do recurso de contato dentro da parte de luva.
[0056] De acordo com uma aplicação, a parte de luva pode incluir uma parte de contato com o objeto na direção de sua extremidade dianteira para contato com a superfície de um objeto a ser medido. Na presente aplicação, a capacidade de deslizamento do recurso de contato pode não incluir quaisquer restrições quanto à distância e pode deslizar livremente dentro da parte de luva. Na presente aplicação, a parte de luva inclui uma parte de contato com o objeto em direção à sua extremidade dianteira para entrar em contato com a superfície de um objeto a ser medido.
[0057] De acordo com outra aplicação, a parte de luva pode não incluir uma parte de contato com o objeto para entrar em contato com uma superfície de um objeto durante a medição. Nesta aplicação, a distância de deslizamento para o recurso de contato pode ser predeterminada tal que a extremidade dianteira do recurso de contato possa se projetar mais do que a parte de luva. 0 recurso de contato pode ser o componente que fornece o contato durante a medição.
[0058] De acordo com outra aplicação, a luva inclui uma parte de contato com o objeto na direção de sua extremidade dianteira para contatar a superfície de um objeto sujeito à medição e uma aba que se estende substancialmente paralela ao eixo longitudinal da parte de luva, de modo que quando o objeto
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35/106 em contato com a superfície da parte de luva estiver em contato com, pelo menos, uma parte de uma superfície do objeto a ser medido, a aba possa estar em repouso em uma parte ou superfície do objeto que seja diferente e se encontre substancialmente perpendicular à superfície do objeto em contato com a luva.
[0059] Ainda de acordo com outra aplicação, a parte de luva inclui uma aba que se estende substancialmente paralela ao eixo longitudinal da parte de luva, de modo que quando a superfície de contato com o objeto do recurso de contato estiver em contato com, pelo menos, uma parte de uma superfície do objeto a ser medido, a aba possa estar em repouso em uma parte ou superfície do objeto que é diferente e se encontra substancialmente perpendicular à superfície do objeto em contato com o recurso de contato.
[0060] Ainda de acordo com outra aplicação, a parte de luva pode incluir uma aba e um componente, por exemplo, um sulco, protuberância ou outro componente substancialmente ortogonal à superfície da aba no lado adaptado para estar voltado à superfície de um objeto. Por exemplo, para dentes, o componente pode se aninhar entre os dentes adjacentes ou outra superfície ortogonal e pode, assim, ajudar a evitar qualquer movimento lateral substancial da aba através da superfície do objeto e/ou auxiliar na repetibilidade. A aba pode ter comprimento ou largura suficiente, dependendo do comprimento ou da largura da parte superior do objeto, de modo que o sulco ou protuberância possa se localizar adequadamente durante a operação.
[0061] Em uma aplicação, além do conjunto descartável que possui um componente de montagem ou componente de acoplamento que pode ser ajustado por fricção, formações em
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36/106 baioneta correspondentes, formações tipo lingueta e ranhura, encaixe por pressão, grampos, pinos de interencaixe e formações de orifícios, travas e outras estruturas de interconexão em uma parte do invólucro ou partes dentro do invólucro, recursos adicionais podem ser incluídos no dispositivo para que o mecanismo de ativação do dispositivo não seja acionado se o conjunto descartável anexado tiver sido usado antes.
[0062] Em outra aplicação, além do conjunto descartável que possui um componente de montagem ou componente de acoplamento que pode ser ajustado por fricção, formações em baioneta correspondentes, formações tipo lingueta e ranhura, encaixe por pressão, grampos, pinos de interencaixe e formações de orifícios, travas e outras estruturas de interconexão em uma parte do invólucro ou partes dentro do invólucro, o componente de montagem pode incluir um componente que permita um número predeterminado de conexões feitas pelo conjunto descartável ao invólucro ou peças dentro do invólucro.
[0063] Para as outras aplicações do dispositivo aqui descrito, o dispositivo, por exemplo, um instrumento de percussão, com ou sem qualquer recurso descartável, pode também incluir uma aba que se estende a partir da extremidade aberta do invólucro ou parte de luva para que a superfície de contato com o objeto da parte de luva ou do recurso de contato descrito acima fique em contato com, pelo menos, uma parte de uma superfície do objeto que esteja sendo submetido à medição, podendo a aba repousar em uma parte ou superfície do objeto que seja diferente e fique substancialmente perpendicular à superfície do objeto em contato com a luva ou recurso de contato. A aba, a luva ou o recurso de contato juntos auxiliam no posicionamento repetitivo do dispositivo em relação ao
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37/106 objeto. Além disso, a aba pode ser adaptada para ser posicionada repetida e substancialmente no mesmo local na superfície do objeto todas às vezes.
[0064] Em uma aplicação, a aba pode se localizar substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro ou parte de luva.
[0065] Em outra aplicação, a parte de luva ou o invólucro pode incluir uma aba e um componente, por exemplo, um sulco, protuberância ou outro componente substancialmente ortogonal à superfície da aba no lado adaptado para estar voltado à superfície de um objeto. Por exemplo, para dentes, o componente pode se aninhar entre os dentes adjacentes ou outra superfície ortogonal e pode, assim, ajudar a evitar qualquer movimento lateral substancial da aba através da superfície do objeto e/ou auxiliar na repetibilidade. A aba pode ter comprimento ou largura suficiente, dependendo do comprimento ou da largura da parte superior do objeto, de modo que o sulco ou protuberância possa se localizar adequadamente durante a operação.
[0066] Para todas as aplicações aqui descritas, o componente poderá ter qualquer forma e tamanho. Em um aspecto, por exemplo, se o objeto for um dente, o componente poderá ser curto e de espessura suficientemente pequena para que possa se encaixar entre os dentes adjacentes. Em outro aspecto, por exemplo, se o objeto for um dente, o componente poderá ser curto e moldado para se encaixar entre a parte superior dos dentes adjacentes. Em outro aspecto, por exemplo, se o objeto for um dente e o componente precisar repousar contra a superfície traseira, ele poderá ter uma dimensão que cubra uma parte maior da superfície traseira.
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38/106 [0067] A aba e/ou aba e componente serve(m) não somente para auxiliar no posicionamento repetitivo do instrumento em um objeto, como um dente ou estrutura mecânica ou industrial, compósitos e similares, mas a aba e/ou aba e componente também serve(m) para impedir o objeto, como um dente ou estrutura mecânica ou industrial, compósitos e similares, conforme mencionado acima, de se mover em direções diferentes da direção paralela à aplicação de energia ou direção de derivação. Isso ajuda a minimizar quaisquer perturbações desnecessárias do objeto e/ou da fundação a que está ancorado e/ou complicações que possam surgir dessas outras perturbações durante o teste, contribuindo, assim, para a sensibilidade e/ou precisão da detecção. A aba ou a aba e/ou componente será(ão) aplicável(is) se a parte de luva tiver uma parte de contato com o objeto ou se o recurso de contato fornecer o contato ao objeto.
[0068] A extremidade da luva, não tendo a aba se projetando dela, pode ser plana ou substancialmente plana, e a parte da aba em contato com a parte superior do objeto pode também ser plana ou substancialmente plana. A aba pode se estender em uma direção substancialmente paralela a partir da extremidade da luva. Em um aspecto, a aba pode ser integral com a luva por uma distância antes de se projetar da extremidade da luva, mantendo substancialmente o contorno da seção transversal da luva após se projetar da luva. Em outro aspecto, a aba pode se projetar uniformemente a partir da parte superior ou inferior da luva, mas com um contorno da seção transversal substancialmente diferente do da luva após se projetar da luva.
[0069] Em uma aplicação do presente pedido de patente de invenção, a aba pode ter uma superfície de contato que espelha substancialmente o contorno da superfície de um objeto
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39/106 com o qual entra em contato durante o uso para auxiliar no posicionamento reprodutível do dispositivo diretamente sobre um objeto.
[0070] Em um aspecto, a parte protuberante da aba pode ter uma seção transversal retangular. Em outro aspecto, a parte protuberante da aba pode ter uma parte superior ligeiramente arqueada. Ainda em outro aspecto, a parte protuberante da aba pode ser de acordo com o contorno da superfície que entra em contato do objeto.
[0071] Em qualquer das aplicações, os cantos da aba são lisos, arredondados, substancialmente lisos ou substancialmente arredondados para evitar qualquer captura no objeto em que eles possam estar repousando.
[0072] Em geral, o presente dispositivo pode ser útil para fazer quaisquer medições em que a vibração seja gerada através da aplicação de energia, por exemplo, por colisão, tal como uma haste de derivação, em um objeto. As vantagens são que o dispositivo pode ser mantido em contato do objeto durante a ação de derivação, em contraste com os dispositivos tradicionais que não estão em contato.
[0073] A parte de luva e a aba, o recurso e/ou a luva e a aba e o recurso de contato podem ser feitos de qualquer material, desde que tenham amortecimento de vibração, amortecimento acústico ou propriedades de atenuação de vibração, e a luva pode ter um comprimento em que qualquer vibração viajando através da luva à peça manual possa ser substancialmente atenuada. Em uma aplicação, a luva e a extremidade do invólucro adjacente à luva podem ser feitas do mesmo material. Em outra aplicação, a luva e a extremidade do invólucro ao qual está ligada podem ser feitas de materiais
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40/106 com propriedades de atenuação de vibração semelhantes. Ainda em outra aplicação, a luva e a extremidade do invólucro à qual está ligada podem ser feitas de materiais diferentes. Em outra aplicação, a luva e a extremidade do invólucro à qual está ligada podem ser feitas de materiais com diferentes propriedades de atenuação da vibração. Ainda em outra aplicação, a luva pode ser feita de qualquer material com um revestimento atenuante de vibração em sua superfície ou superfícies. Ainda em outra aplicação, a luva, aba e/ou recurso podem ser feitos de materiais diferentes com propriedades de expansão térmica semelhantes.
[0074] Além disso, a parte de luva, o recurso de contato e aba e/ou a luva, a aba e o componente podem ser feitos de materiais recicláveis, compostáveis ou biodegradáveis que sejam especialmente úteis naquelas aplicações que serão descartadas depois de um uso.
[0075] A ferramenta de aplicação de energia é acionada por um mecanismo de acionamento durante a medição, conforme observado acima. 0 mecanismo de acionamento pode ser um mecanismo eletromagnético e pode incluir uma bobina eletromagnética. 0 mecanismo de acionamento pode incluir um imã permanente fixado na extremidade traseira da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, e a bobina eletromagnética pode se localizar axialmente atrás desse imã permanente. Em uma aplicação, juntamente com a parte traseira do invólucro, se o dispositivo for uma peça manual e quaisquer linhas de alimentação elétrica, a bobina magnética formará uma unidade estrutural que pode ser integralmente operacional e que poderá estar, por exemplo, conectada ao dispositivo restante através de uma conexão liberável adequada,
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41/106 por exemplo, uma conexão por parafuso ou uma conexão por plugue. Essa conexão liberável pode facilitar a limpeza, conserto e outros. Em outra aplicação, na parte traseira do invólucro, se o dispositivo for uma peça manual, e quaisquer linhas de alimentação eléctrica, a bobina eletromagnética formará uma unidade estrutural que pode ser integralmente operacional e que poderá ser conectada permanentemente ao dispositivo restante. A ferramenta de aplicação de energia, como a haste de derivação, é localizada na parte dianteira do invólucro e o mecanismo de montagem da haste de derivação pode incluir rolamentos sem atrito. Estes rolamentos podem incluir uma ou mais abertura (s) axial (is) para que as câmaras vizinhas formadas pelo invólucro e pela haste de derivação estejam em comunicação entre si para a troca de ar.
[0076] Em uma aplicação, a haste de derivação pode ter uma construção transversal substancialmente constante ao longo de todo o seu comprimento, com um conjunto magnético permanente montado na extremidade afastada da extremidade livre, conforme observado acima. A bobina eletromagnética do mecanismo de acionamento pode estar situada atrás da mesma extremidade da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, como o conjunto magnético permanente, resultando em um diâmetro externo relativamente pequeno para o invólucro. Nesta aplicação, o diâmetro externo do invólucro pode ser substancialmente definido pelo diâmetro da bobina eletromagnética, a seção transversal da ferramenta de aplicação de energia, tal como a haste de derivação, o mecanismo de montagem da haste de derivação no alojamento e a espessura das paredes do invólucro. No entanto, o comprimento da ferramenta pode ser projetado de modo que a bobina eletromagnética (que
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42/106 representa a maior massa do conjunto) possa ser posicionada para equilibrar o dispositivo, por exemplo, a peça manual, na mão do operador, contrabalançando as baterias, se presente, a parte traseira do dispositivo.
[0077] 0 próprio dispositivo pode ser conectado a uma fonte de alimentação externa ou ser alimentado por uma fonte elétrica incluída dentro do invólucro, como, por exemplo, uma bateria, um capacitor, um transdutor, uma célula solar, uma fonte externa e/ou qualquer outra fonte apropriada.
[0078] Em uma aplicação, a comunicação entre o mecanismo de acionamento ou partes do mecanismo de acionamento, por exemplo, a parte da placa de controle eletrônico e a ferramenta de aplicação de energia, como a haste de derivação, pode se dar através de um condutor ou linha de fio condutor eletricamente isolado que possa ser enrolado(a) em espiral de forma concêntrica em torno da haste de derivação e tenha propriedades elásticas de mola. Isso também pode permitir um requisito de espaço mínimo em relação ao gerenciamento de linha. O filamento de fios enrolados concentricamente ao redor da haste conecta o sensor piezoelétrico aos aparelhos eletrônicos de controle. Um dos propósitos de enrolar o fio de forma concêntrica é minimizar a tensão no fio devido ao movimento repetido para frente e para trás da haste. Em algumas aplicações, uma mola helicoidal, que pode ser formada pelo fio enrolado em espiral, pode ajudar a evitar ou impedir o enrolamento ou a torção da conexão do fio.
[0079] Em outra aplicação, a comunicação entre o mecanismo de acionamento e a ferramenta de aplicação de energia pode ser transmitida sem fio através de quaisquer conexões sem fio adequadas. Em um exemplo, a ferramenta de aplicação de
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43/106 energia, como a haste de derivação, pode ser impulsionada para frente, energizando a bobina eletromagnética e criando um campo magnético que repele o ímã na extremidade da haste de derivação. A haste é retraída pela inversão da polaridade da tensão aplicada à bobina eletromagnética. 0 ímã também pode servir para manter a haste em sua posição retraída quando a bobina eletromagnética não for energizada, através de sua atração magnética para o núcleo de aço da bobina.
[0080] Uma mola helicoidal, se presente, pode ser composta de fios trançados com dois fios individuais torcidos ou de uma linha coaxial. Em sua condição carregada, a mola pode ser comprimida em tal grau que a força de seu pré-esforço corresponde à força de atrito e se opõe a essa força de atrito durante o movimento para frente da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, a partir da posição retraída até a posição estendida, ou de uma posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro até uma posição que crie um ângulo agudo com o eixo em uma articulação. 0 trajeto pré-esforçado da mola pode, portanto, ser muito maior do que o curso da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, de modo que a potência da mola permaneça substancialmente constante ao longo de todo o curso da haste de derivação. Qualquer força de atrito indesejável dos rolamentos do mecanismo de montagem da haste de derivação durante o movimento de avanço também pode ser substancialmente compensada por esta mola.
[0081] Em um aspecto, o mecanismo de acionamento pode incluir um dispositivo de medição, por exemplo, um sensor de força piezoelétrico, localizado dentro do invólucro para acoplamento com a ferramenta de aplicação de energia, tal como
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44/106 a haste de derivação. 0 dispositivo de medição é adaptado para medir a desaceleração da haste de derivação pelo impacto com um objeto durante a operação, ou qualquer vibração causada pela haste de derivação no corpo de prova. 0 sensor de força piezoelétrico pode detectar alterações nas propriedades do objeto e quantificar objetivamente suas características internas. Os dados transmitidos pelo sensor de força piezoelétrico podem ser processados por um programa do sistema, a ser discutido mais adiante.
[0082] Em outro aspecto, o mecanismo de acionamento pode incluir um transformador diferencial de variável linear adaptado para detectar e/ou medir o deslocamento da ferramenta de aplicação de energia, como a haste de derivação antes, durante e após a aplicação de energia. 0 transformador diferencial de variável linear pode ser um sensor de deslocamento linear sem contato. 0 sensor pode usar tecnologia indutiva e, portanto, ser capaz de detectar qualquer alvo de metal. Além disso, a medição de deslocamento sem contato pode permitir que um computador determine a velocidade e a aceleração logo antes do impacto, de modo que os efeitos da gravidade possam ser eliminados dos resultados.
[0083] Em uma aplicação, o invólucro pode ser afunilado na direção da extremidade, circundado pela parte de luva, de modo que o dispositivo possa ter uma dimensão substancialmente uniforme quando a luva estiver fixa. Em outra aplicação, o invólucro pode ter uma dimensão substancialmente uniforme e a luva pode expandir a dimensão da extremidade que envolve até certo ponto. Em outra aplicação, a própria luva pode ter um afunilamento inverso na direção da sua extremidade livre para aumentar a área plana de contato com o objeto.
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45/106 [0084] Em geral, o presente dispositivo pode ser útil para fazer quaisquer medições em que a vibração seja gerada através da aplicação de energia, por exemplo, uma colisão, como uma haste de derivação, em um objeto.
[0085] A avaliação das características estruturais mencionadas acima pode ser feita por uma série de métodos, utilizando uma série de instrumentos, por exemplo, um instrumento adequado como o descrito na Patente Norte-americana n° 6.120.466 (patente '466), emitida em 19 de setembro de 2000 e intitulada System and Method for Quantitativo Measurements of Energy Damping Capacity [Sistema e Método para Medições Quantitativas da Capacidade de Amortecimento de Energia], incorporada aqui por referência. Outros instrumentos e métodos podem incluir os divulgados nas Patentes Norte-americanas n° 6.997.887, 7.008.385 e 9.358.089, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência em sua totalidade. Essas medições podem incluir o uso de um instrumento para medir, por um intervalo de tempo, a energia refletida do objeto como resultado da derivação ou aplicação de energia, o que pode incluir a criação de um perfil de tempoenergia com base na energia refletida do objeto durante o intervalo de tempo e/ou avaliar o perfil de energia do tempo para determinar a capacidade de amortecimento do objeto. Outro dispositivo também pode ser usado, conforme divulgado nas Patentes Norte-americanas n° 4.482.324 e 4.689.011, incorporadas aqui por referência em sua totalidade. Todos estes instrumentos e dispositivos podem ser modificados com o presente conjunto descartável para ajudar na eliminação ou minimização da contaminação do objeto submetido à medição através da transferência do sistema ou contaminação cruzada de
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46/106 objetos anteriores submetidos às medições, sem interferir com a medição ou a capacidade do sistema e com a capacidade de reposicionamento repetitiva.
[0086] Em geral, as características estruturais, conforme aqui definidas, podem incluir capacidades de amortecimento de vibração; capacidades de amortecimento acústico; defeitos, incluindo defeitos inerentes, por exemplo, ao osso ou material que constitui o objeto; rachaduras, microrrachaduras, fraturas e microfraturas; perda de vedação do cimento; falha do cimento; falha de ligação; microvazamentos; lesões; deterioração; integridade estrutural em geral ou estabilidade estrutural em geral. Para um objeto anatômico, como uma estrutura dentária, um dente natural, um dente natural que possui uma fratura causada por desgaste ou trauma, um dente natural que formou, ao menos parcialmente, um abscesso, ou um dente natural que passou por um procedimento de aumento ósseo, uma estrutura de implante de dente profético, uma estrutura dentária, uma estrutura ortopédica ou um implante ortopédico, tais características podem indicar a integridade do objeto, ou as condições da base subjacente à qual o objeto pode estar ancorado ou acoplado. As condições do objeto e/ou a base subjacente também podem estar correlacionadas às densidades ou densidades ósseas ou um nível de osteointegração; quaisquer defeitos, inerentes ou outros; ou rachaduras, fraturas, microfraturas, microrrachaduras; perda de vedação do cimento; falha do cimento; falha de ligação; microvazamento; lesão; ou desgaste. Para objetos em geral, por exemplo, estruturas poliméricas compostas, incluindo alvéolos ou estruturas alveolares em camadas, ou estruturas de composto metálico; uma estrutura de aeronave, um automóvel, um navio,
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47/106 uma ponte, uma construção, estruturas industriais incluindo, mas não limitadas a, instalações de geração de energia, estruturas em arco, ou outras estruturas físicas semelhantes; estas medições também podem ser correlacionadas a qualquer integridade estrutural, ou estabilidade estrutural, como defeitos ou rachaduras, até fraturas capilares ou microrrachaduras, entre outras.
[0087] Adicionalmente, as mudanças na estrutura do dente que reduzem sua habilidade de dissipar a energia mecânica associada à força de impacto, reduzindo, desta forma, a estabilidade estrutural geral do dente podem ser detectadas pela avaliação dos dados de retorno de energia, quando comparados a uma amostra ideal não danificada. Além disso, conforme observado acima, o presente pedido de patente de invenção também contribui para a precisão do local de detecção dos defeitos, rachaduras, microrrachaduras, fraturas, microfratura, vazamento, lesões, perda de vedação do cimento; microvazamento; deterioração; integridade estrutural em falha do cimento; falha de ligação; estabilidade geral ou estrutural de modo geral.
[0088] O presente pedido de patente de invenção também se refere a um sistema e método para medição de características estruturais que minimizam impacto, mesmo impacto ínfimo sobre o objeto a ser medido, sem comprometer a sensibilidade da medição ou operação do sistema. Em uma aplicação, o sistema inclui uma ferramenta de aplicação de energia que é leve e/ou capaz de se mover em uma velocidade menor, de forma a minimizar a força de impacto sobre o objeto durante a medição, enquanto demonstra ou mantém uma melhor sensibilidade de medição. Em um aspecto, a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a
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48/106 haste de derivação, pode ser feita de material mais leve para minimizar o peso da peça manual, se o dispositivo for uma peça manual. Em outra aplicação, a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, pode ser feita mais curta e/ou de diâmetro menor, de modo que o tamanho da peça manual também seja minimizado. Em outra aplicação, o sistema pode incluir um mecanismo de acionamento que pode diminuir a aceleração da ferramenta de aplicação de energia. Por exemplo, o mecanismo de acionamento pode incluir uma bobina de acionamento menor, para diminuir a aceleração da ferramenta de aplicação de energia, seja ela de peso mais leve ou não, e/ou de menor comprimento ou diâmetro, e a força de impacto sobre o objeto durante a operação ao manter a sensibilidade de medição. Estas aplicações podem ser combinadas com uma ou mais das aplicações descritas anteriormente, incluindo o invólucro da peça manual de peso mais leve. A velocidade de condução da medição também pode ser desejável sem aumento da velocidade inicial de impacto, de forma a minimizar o impacto do objeto durante a medição. 0 presente pedido de patente de invenção se refere a outro sistema e método para medição das características estruturais com um mecanismo de acionamento que pode diminuir a distância de deslocamento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, de aproximadamente 4 mm para aproximadamente 2 mm, ao mesmo tempo em que mantém a mesma velocidade inicial no momento do contato e, desta forma, possibilita medição mais rápida sem comprometer a operação do sistema. 0 sistema pode ou não ter peças e/ou recursos descartáveis para auxiliar no reposicionamento e/ou minimização do impacto com os recursos mencionados abaixo.
[0089] Conforme observado acima, o dispositivo pode ser
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49/106 conectado a uma fonte de alimentação externa ou alimentado por uma fonte elétrica colocada dentro do invólucro do dispositivo. Se alimentada por uma fonte elétrica dentro do invólucro do dispositivo, a fonte elétrica pode ou não ser recarregável. Se for recarregável, uma estação de recarga base deve ser utilizada. A estação base pode ser uma estação independente separada ou ser parte do sistema do presente pedido de patente de invenção. Para uma estação de recarga independente, qualquer estação existente pode ser aplicável. 0 mecanismo de recarga pode ser com ou sem fio. Para esta estação base, apenas corrente elétrica é fornecida na maioria das situações para recarga do dispositivo. Para uma estação base que possa ser parte do sistema, pode-se fornecer mais do que corrente elétrica para recarregar o dispositivo.
[0090] 0 presente pedido de patente de invenção também se refere a uma estação base que pode ser parte do sistema do presente pedido de patente de invenção e pode ser conectada ao computador, por exemplo, um computador pessoal (PC) através de um cabo USB. Esta conexão pode fornecer transferência de dados entre o computador e a estação base, além de corrente elétrica para carregar o dispositivo durante o processo de carga quando o dispositivo estiver posicionado sobre a base. Desta forma, a estação base também pode servir para agir como um transceptor sem fio para o computador na comunicação com o transceptor sem fio no dispositivo.
[0091] Pode ser desejável que cada dispositivo inclua sua própria estação base de recarga. Isto pode evitar a possibilidade de que um dispositivo se comunique com uma estação base incompatível em um ambiente com múltiplos dispositivos. Isto pode ser importante em qualquer configuração
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50/106 de teste, por exemplo, um consultório odontológico.
[0092] Durante a preparação do sistema antes de realizar a medição de um objeto, o dispositivo é encaixado na base de recarga para parear o referido dispositivo com a referida estação base como parte do protocolo de uso, por exemplo, antes de iniciar uma sessão de teste de paciente em um consultório odontológico. 0 protocolo de uso pode ser controlado pelo software.
[0093] Para aplicações onde o dispositivo pode ser equipado com um recurso ou conjunto descartável descrito anteriormente, a parte descartável é geralmente removida do dispositivo antes de colocar o dispositivo na base de recarga. Em outras aplicações, a parte descartável pode ser fisicamente acomodada na interface entre o dispositivo e a base.
[0094] 0 presente pedido de patente de invenção também se refere a um conjunto ou recurso não reutilizável e descartável em uma configuração de assistência médica. Conforme observado acima, o conjunto ou recurso descartável serve para auxiliar na eliminação ou minimização da contaminação do objeto submetido à medição através da transferência a partir do sistema, ou contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos a medições, sem a necessidade de realização de um processo de descontaminação antes de passar a um objeto de teste diferente. A fim de garantir que estes recursos ou conjuntos usados antes não sejam reutilizados, os recursos ou conjuntos descartáveis podem ser programados para uso único. Em uma aplicação, um chip de computador pode ser usado. 0 chip pode ser colocado em um PCB localizado no conjunto ou recurso descartável, por exemplo, na parte traseira do conjunto descartável, pode servir para garantir que não pode ser
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51/106 reutilizado após o uso, de modo que nenhum material indesejado seja transferido de um paciente para outro. Quando um recurso ou conjunto descartável é acoplado ao dispositivo, o chip no recurso ou conjunto é interrogado pelo dispositivo com um sistema de desafio e resposta, para garantir autenticidade. Após a autenticação, este é permanentemente marcado como usado. Se um conjunto ou recurso usado é colocado no dispositivo novamente, seja este o mesmo dispositivo ou um diferente, o sistema de desafio e resposta falhará, e o dispositivo não será capaz de funcionar conforme planejado. Em outra aplicação, uma função de tempo limite pode também ser usada para evitar a reutilização do conjunto ou recurso descartável após um certo período de tempo associado. Em outra aplicação, o chip, assim como a função de tempo limite, pode ser usado para maior garantia. Em mais uma aplicação, o mecanismo de ligação do conjunto ou recurso descartável pode incluir uma peça que, após ser retirada do dispositivo, é partida ou deformada, a fim de garantir que não seja mais acoplável a um dispositivo.
[0095] Para facilitar ainda mais o uso do sistema, podese fornecer melhor iluminação do objeto a ser medido, tais como tubos de luz ou outra fonte de iluminação que possa ser usada para permitir melhor iluminação do objeto e aumentar a visualização por parte do usuário. Em algumas aplicações, os tubos de luz podem ser usados para auxiliar no acoplamento entre os componentes, como entre a peça manual e o recurso descartável.
[0096] O presente pedido de patente de invenção, em conjunto com as disposições acima e demais vantagens, pode ser entendida em sua totalidade a partir da descrição detalhada
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52/106 dos aspectos, aplicações e exemplos do presente pedido de patente de invenção, e conforme ilustrada nos desenhos. A descrição a seguir, embora indique vários aspectos, aplicações e exemplos do presente pedido de patente de invenção, além de diversos detalhes específicos, é dada de forma ilustrativa e não limitante. Muitas substituições, modificações, adições ou rearranjos podem ser feitos dentro do escopo do presente pedido de patente de invenção, e o pedido de patente de invenção inclui todas as referidas substituições, modificações, adições ou rearranjos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0097] A figura 1 ilustra um diagrama de bloco de um dispositivo em aplicações do presente pedido de patente de invenção;
[0098] As figuras la e 1b ilustram visualizações em perspectiva de uma peça manual com partes de luva em aplicações do presente pedido de patente de invenção;
[0099] A figura 1c ilustra a extremidade de uma peça manual sem uma parte de luva;
[0100] A figura Id ilustra uma visualização expandida de uma peça manual com uma parte de luva;
[0101] A figura le ilustra uma visualização expandida de uma parte de uma peça manual que mostra partes do mecanismo de acionamento, um sensor de força e um fio de detecção piezoelétrico sem uma parte de luva exibida;
[0102]
A figura
If ilustra um diagrama de bloco de um dispositivo com uma parte de luva substancialmente perpendicular uma ferramenta de aplicação de energia articulada;
A figura
Ig ilustra uma configuração alternativa
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| para | recursos | de | iluminação; | |||
| [0104] | A | figura 2 ilustra | uma parte | de | luva com uma | |
| aba; | ||||||
| [0105] | A | figura 2a ilustra | uma parte | de | luva com um |
recurso de segurança e um recurso de acoplamento;
[0106] A figura 2b ilustra uma visualização transversal em perspectiva que percorre um eixo longo de uma parte de luva com um recurso de contato;
[0107] A figura 2c ilustra uma parte de luva sem uma aba;
[0108] As figuras 2d e 2e ilustram partes de contato de uma parte de luva com partes móveis e deformáveis;
[0109] A figura 2f ilustra uma parte de luva com uma aba e superfície de contato aumentada;
[0110] A figura 2g ilustra uma parte de luva com um recurso de segurança, recursos de iluminação e um recurso de acoplamento;
[0111] A figura 2h ilustra uma visualização transversal em perspectiva que percorre um eixo longo de uma parte de luva com um recurso de contato e interfaces de iluminação;
[0112] A figura 3 ilustra o contato de uma parte de luva com objetos com superfície irregular com uma parte convexa;
[0113] A figura 3a ilustra o contato de uma parte de luva com objetos com superfície irregular com uma parte côncava;
[0114] As figuras 4, 4a e 4b ilustram a transferência da força de contato de um objeto para um sensor de força;
[0115] As figuras 5 e 5a ilustram uma unidade de base para uma peça manual;
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54/106 [0116] A figura 6 ilustra um sensor de força com camadas; e [0117] A figura 7 mostra um fluxograma de operação de uma peça manual para posicionar e realizar uma medição de um objeto.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0118] A descrição detalhada apresentada abaixo tem por objetivo descrever os sistemas, dispositivos e métodos exemplificados atualmente, fornecidos de acordo com os aspectos do presente pedido de patente de invenção, e não busca representar as formas únicas em que o presente pedido de patente de invenção pode ser preparado ou utilizado. Em vez disso, deve-se ter em mente que funções e componentes semelhantes ou equivalentes podem ser alcançados por diferentes aplicações que também são incluídas no espírito e escopo do presente pedido de patente de invenção.
[0119] Salvo se disposto em contrário, todos os termos técnicos e científicos aqui utilizados possuem os mesmos significados que os comumente entendidos por alguém com habilidade comum na técnica à qual pertence este pedido de patente de invenção. Embora outros métodos, dispositivos e materiais similares ou equivalentes aos aqui descritos possam ser usados na prática ou em testes do presente pedido de patente de invenção, métodos, dispositivos e materiais exemplares serão descritos agora.
[0120] Todas as publicações aqui mencionadas são incorporadas neste documento como referência para fins de descrição e divulgação, por exemplo, os modelos e metodologias descritas nas publicações que podem ser usadas em conexão com o presente pedido de patente de invenção descrito atualmente.
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As publicações listadas ou discutidas acima, abaixo e por todo o texto são fornecidas unicamente para sua divulgação, antes da data de depósito do presente pedido. Nenhum elemento deste documento deve ser interpretado como uma admissão de que os inventores não são autorizados a antedatar esta divulgação em virtude de invenção anterior.
[0121] 0 presente pedido de patente de invenção pode ser usado para testar objetos de praticamente qualquer tamanho e formato, para obter informações sobre suas características estruturais. 0 dispositivo de medição também pode ser fornecido em diversos tamanhos, por exemplo, pode ser uma peça manual útil para testar objetos que podem ser difíceis de medir com ferramentas normais. 0 sistema pode ser usado para conduzir medições não destrutivas. Estas características estruturais não incluem apenas características físicas de um objeto, ou a base a que um objeto pode ser ancorado, mas também informações referentes às localizações, compatibilidade ou adequação de um material para uso em trabalhos odontológicos antes do trabalho real, se uma estrutura dentária é restaurável antes do trabalho real, se um procedimento de restauração foi bem sucedido, quando a estrutura dentária que passou por qualquer procedimento foi remodelada, a folga da estrutura dentária antes e depois de trabalhos odontológicos, e quaisquer combinações respectivas.
[0122] Conforme mencionado anteriormente, o sistema e o método do presente pedido de patente de invenção é um método não destrutivo. Isto se aplica a um sistema que pode ou não ter peças e/ou recursos descartáveis para auxiliar no reposicionamento. Conforme observado acima, o dispositivo pode ser parte de um sistema que inclui hardware computadorizado e
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56/106 software de instrumentação que pode ser programado para ativar, fornecer e acompanhar a ação e resposta do dispositivo para determinar as características estruturais do objeto. 0 hardware pode incluir um computador para controlar o dispositivo e para analisar dados coletados, por exemplo, a desaceleração da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, mediante impacto com um objeto. Em geral, o dispositivo e o hardware podem se comunicar através de conexão (ões) com fio, conexão (ões) sem fio e/ou uma combinação destas. Mediante ativação, a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, se prolonga a uma velocidade na direção de um objeto e a desaceleração da haste de derivação no momento do impacto com o objeto pode ser medida por um dispositivo de medição, por exemplo, um sensor de força piezoelétrico, instalado no dispositivo, e transmitido para o restante do sistema para análise. Em um aspecto, a haste de derivação pode ser programada para atingir um objeto repetidamente, por exemplo, um determinado número de vezes por segundo ou minuto, substancialmente na mesma velocidade, e as informações de desaceleração são registradas ou compiladas para análise pelo sistema. Em algumas aplicações, o objeto pode ser atingido 4 vezes por segundo.
[0123] Em geral, o objeto pode ser submetido a processos de aplicação de energia fornecidos através de um dispositivo, por exemplo, uma peça manual, que é parte de um sistema computadorizado capaz de coletar e analisar quaisquer dados oriundos do objeto. Conforme observado acima, diversas características estruturais diferentes podem ser determinadas usando o sistema e os métodos do presente pedido de patente de invenção, incluindo propriedades de amortecimento de vibração,
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57/106 propriedades de amortecimento acústico, integridade estrutural ou estabilidade estrutural de objetos mecânicos e anatômicos, e quaisquer bases às quais estes podem estar ancorados, conforme observado acima. Para um objeto anatômico, como um dente, natural ou restaurado, estrutura de implante odontológico profético, estrutura dental, ou implante ortopédico, exemplos das características estruturais conforme definidas neste documento podem incluir propriedades de amortecimento de vibração, propriedades de amortecimento acústico, ou estabilidades estruturais, e podem indicar as condições de integridade do objeto. A integridade do objeto também pode ser correlacionada às densidades ósseas ou a um nível de osteointegração; integridade estrutural, como defeitos ou rachaduras, observado acima. Para objetos em geral, estas medições também podem ser correlacionadas com sua integridade estrutural, tais como defeitos ou rachaduras, como também observado acima. Para uma estrutura física, como um avião, automóvel, navio, ponte, construção ou outras estruturas físicas semelhantes ou material de amortecimento adequado para auxiliar na construção destas estruturas, exemplos de características estruturais, conforme definidas neste documento, podem incluir propriedades de amortecimento de vibração, propriedades de amortecimento acústico, ou estabilidades estruturais, e podem indicar as condições da integridade estrutural do objeto.
[0124] 0 presente pedido de patente de invenção fornece uma medição eficiente e repetível das características estruturais de um objeto, mencionadas acima e/ou abaixo.
[0125] 0 instrumento do presente pedido de patente de invenção pode ser usado para estes fins, e pode ser útil para
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58/106 prever a adequação de um material antes da construção em adição a, por exemplo, um objeto anatômico, para detecção de perda de vedação de cimento; falha de cimento; falha de ligação; microvazamento; deterioração, entre outros, após a construção, conforme mencionado acima. Além disso, o presente pedido de patente de invenção é útil para distinguir entre defeitos inerentes no material que compõe a estrutura ou objeto e rachaduras ou fraturas, conforme mencionado acima, causadas por trauma, desgaste ou cargas repetidas. Defeitos inerentes ao osso ou à construção material de um implante, ou estrutura física, por exemplo, podem incluir lesões no osso, defeitos semelhantes na construção do implante ou polímero, compostos ou ligas poliméricas, qualquer tipo de cerâmica, ou compostos ou ligas metálicas. Por exemplo, na medição das características de amortecimento dos dentes, sejam eles naturais ou restaurados, estruturas de implante dentário, estruturas de implante ortopédico, e uma variedade de outras aplicações onde a medição das características de amortecimento é utilizada, incluindo, entre outros, ensaios com estruturas de aeronaves, estruturas compostas, materiais de engenharia, ou segurança de implantes médicos, e é particularmente vantajosa em locais onde tenha havido dificuldade de acesso ou onde acoplamentos líquidos não puderam ser usados. Também pode-se medir integridade estrutural, como a folga de um parafuso, rachaduras nos dentes e nos ossos e no oco dos ossos, restaurações descoladas, e danos em materiais de circuito integrado. No entanto, a lista acima não tem a intenção de ser exaustiva.
[0126] Em um aspecto do presente pedido de patente de invenção, o sistema pode incluir um instrumento que abriga uma ferramenta de aplicação de energia para geração de uma força
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59/106 aplicada sobre um objeto, como através de impacto físico, percussão ou impacto repetido de toques, e um mecanismo de detecção para detectar as características da força resultante aplicada, como, por exemplo, a desaceleração da ferramenta de aplicação de energia no momento do impacto, o retorno de energia propagada a partir do impacto, deformação física da ferramenta de aplicação de energia, e/ou outras características apropriadas ou combinações destes.
[0127] Em aplicações exemplares, o instrumento pode incluir uma peça manual 100 com um invólucro 102 que abriga a ferramenta de aplicação de energia e o mecanismo de detecção, conforme ilustrado no diagrama de bloco da figura 1 e na visualização expandida da figura Id. Em geral, uma peça manual pode se referir a um dispositivo manual, mas também pode incluir, sem limitação, qualquer outra forma apropriada da aplicação desejada, como dispositivos montados ou dispositivos ferramental/mecânica/roboticamente articulados. A peça manual 100 também pode ser referida como, por exemplo, um dispositivo ou instrumento de forma intercambiável neste documento. Em algumas aplicações, a ferramenta de aplicação de energia 110, conforme ilustrada, pode ser montada dentro do alojamento 102 para movimento axial na direção A de um objeto, e este movimento axial pode ser realizado através de um mecanismo de acionamento 140. O mecanismo de acionamento 140 pode, geralmente, ser um motor ou atuador linear, como um mecanismo eletromagnético que pode afetar a posição axial da ferramenta de aplicação de energia 110, como através da produção de um campo magnético que interage com, pelo menos, uma parte da ferramenta de aplicação de energia 110 para controlar sua posição, velocidade e/ou aceleração através da interação magnética. Por exemplo,
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60/106 uma bobina eletromagnética posicionada, pelo menos parcialmente, nas proximidades da aplicação da energia 110 pode ser energizada para impulsionar a ferramenta de aplicação de energia 110 para frente na direção do objeto a ser medido, conforme ilustrado com a bobina eletromagnética 140, que pode ser mantida em posição por um revestimento 140b, conforme ilustrado na visualização expandida da figura le. A bobina eletromagnética também pode, por exemplo, ser energizada de forma alternativa para impulsionar a ferramenta de aplicação de energia 110 para trás para preparar para um impacto subsequente. Outros elementos, tais como elementos magnéticos de rebote, também podem ser incluídos para auxiliar no reposicionamento da ferramenta de aplicação de energia 110 após a propulsão através da bobina eletromagnética. O mecanismo de acionamento 140 e/ou outras partes do instrumento podem, geralmente, ser impulsionados por uma fonte elétrica, conforme exibido na fonte de alimentação 146, que pode ser uma bateria, um capacitor, uma célula solar, um transdutor, uma conexão com uma fonte de alimentação externa e/ou qualquer combinação apropriada. Uma conexão externa a uma fonte de alimentação para alimentar a peça manual 100 ou para carregar a fonte de alimentação interna, como a fonte de alimentação 146, pode ser fornecida, por exemplo, como uma interface de energia 147 na figura 1, que pode incluir, por exemplo, um contato de energia 113a na figura 1c e Id para carga condutiva direta, ou a interface de energia 147 pode utilizar carregamento sem fio, como carregamento indutivo.
[0128] Em algumas outras aplicações, a ferramenta de aplicação de energia 110 pode ser utilizada para se deslocar substancialmente em uma direção A que pode ser perpendicular
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61/106 ou substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal do invólucro 102, conforme ilustrado no diagrama de bloco de uma peça manual 100 na figura If. Conforme ilustrada, a ferramenta de aplicação de energia 110 pode, por exemplo, ter formato substancialmente em L para acomodar a interação com o mecanismo de acionamento 140 e se projetar na direção A, substancialmente perpendicular ao eixo do invólucro 102. Conforme ilustrado em um exemplo, o mecanismo de acionamento 140 pode atuar sobre a ferramenta de aplicação de energia 110 para causar sua oscilação sobre uma articulação 110a, acarretando seu movimento na direção A na ponta. O mecanismo de acionamento 140 pode utilizar, por exemplo, um elemento magnético alternante, que pode atuar sobre a ferramenta de aplicação de energia 110 para causar seu movimento alternado em duas direções, tais como para cima e para baixo. Em outro exemplo, a parte de curvatura da ferramenta de aplicação de energia 110 em formato de L, conforme mostrada com a curvatura 110b, pode incluir uma construção flexionável e/ou deformável de modo que uma força linear aplicada pelo mecanismo 140 pode empurrar a ferramenta de aplicação de energia 110 na direção A na ponta ao transportar o movimento dianteiro ao redor da curvatura 110b. Por exemplo, a curvatura 110b pode incluir uma seção trançada, segmentada, em forma de mola e/ou flexionável de outra forma, que também pode transmitir movimento e/ou força ao redor de uma curvatura.
[0129] Em aplicações exemplares, a ferramenta de aplicação de energia 110 pode incluir, geralmente, uma haste de derivação ou haste de impacto, conforme ilustrado nas figuras 1, Id e le, com a ferramenta de aplicação de energia linear em forma de haste 110. Em geral, partes da ferramenta de aplicação de energia 110 podem ser projetadas para
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62/106 fornecimento da quantidade desejada de energia, como através do impacto, ao objeto e/ou para transporte de energia de retorno para medição. A ferramenta de aplicação de energia 110 pode, ainda ser projetada para interagir com o mecanismo de acionamento 140, tais como incluir partes ou componentes metálicos, magnéticos (p.ex.: ferromagnéticos), condutivos e/ou outras peças ou componentes desejáveis, como os que podem ser manipulados por campos e forças magnéticas. A ferramenta de aplicação de energia 110 também pode ser projetada, por exemplo, para diminuir a massa ou densidade geral, para facilitar a propulsão pelo mecanismo de acionamento 140 e/ou para controlar a força do impacto no objeto.
[0130] Para auxiliar no movimento da ferramenta de aplicação de energia 110, como uma haste de derivação ou impacto, um suporte ou mancai pode ser utilizado para que a ferramenta de aplicação de energia 110 possa deslizar livremente para dentro, mas ainda permanecendo impossibilitada de se deslocar para fora do eixo, conforme mostrado com o retentor deslizante 112b nas figuras Id e le.
[0131] Em aplicações exemplares, a peça manual 100 pode, ainda, abrigar um mecanismo de detecção 111 para detectar características dos efeitos do impacto da ferramenta de aplicação de energia 110 no objeto. Em geral, o mecanismo de detecção 111 pode ser fisicamente acoplado, funcionalmente acoplado ou, de outra forma, estar em contato com a ferramenta de aplicação de energia 110, de modo que possa detectar as características do impacto. Em algumas aplicações, o mecanismo de detecção 111 pode incluir um elemento de detecção piezoelétrico que geralmente pode produzir um sinal elétrico ou mudar em resposta à energia mecânica, como uma mudança de
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63/106 pressão no elemento de detecção piezoelétrico, podendo este ser utilizado para análise do objeto. Um fio piezoelétrico pode, por exemplo, ser carregado na ferramenta de aplicação de energia 110, conforme exibido com o mecanismo de detecção 111 inserido na figura le. 0 mecanismo de detecção 111 também pode incluir outras formas de elementos de detecção, como, por exemplo, um transformador diferencial variável linear, que pode detectar a posição da ferramenta de aplicação de energia 110 por mudanças na tensão do transformador devido ao posicionamento da ferramenta de aplicação de energia 110, que pode ser de metal ou afetar, de outra forma, a indução do transformador, acelerômetros, sensores de pressão resistiva, medidores de tensão, e/ou outro tipo adequado de sensor ou combinação de sensores. Em geral, a posição do mecanismo de detecção 111 ou partes deste pode ser determinada para detecção ideal da característica desejada. Por exemplo, um elemento de detecção piezoelétrico pode, geralmente, ser colocado o mais próximo possível do ponto de impacto, como próximo da ponta que faz impacto com o objeto, de modo que uma quantidade maior de deformação física da ferramenta de aplicação de energia 110 possa ser detectada. O mecanismo de detecção 111 pode ser adaptado para medir a desaceleração da ferramenta de aplicação de energia 110 no momento do impacto com um objeto durante a operação, ou qualquer vibração causada pelo impacto. O mecanismo de detecção 111 pode detectar mudanças nas propriedades do objeto e pode quantificar de forma objetiva suas características internas. Os dados transmitidos pelo mecanismo de detecção 111 podem ser processados por um programa de sistema, a ser discutido abaixo.
[0132] Em algumas aplicações, a comunicação entre o
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64/106 mecanismo de acionamento 140 ou partes do mecanismo de acionamento, por exemplo, a ferramenta de aplicação de energia 110, o mecanismo de detecção 111 ou o conjunto de componentes eletrônicos 144 pode ser realizada através de um fio condutor ou linha de fio isolado e eletricamente condutivo, que pode ser enrolado de forma espiralada e concêntrica ao redor da haste de derivação, tendo propriedades elásticas de mola. Isto também pode permitir um requisito mínimo de espaço em relação à gestão de linha. Por exemplo, um cordão de fios enrolados de forma concêntrica ao redor da ferramenta de aplicação de energia 110 pode ser utilizado para transportar sinais de e/ou para o mecanismo de detecção 111. Um propósito do enrolamento concêntrico do fio é minimizar a tensão no fio causada pelo movimento oscilante repetido da ferramenta de aplicação de energia 110. Em algumas aplicações, uma mola helicoidal, que pode ser formada pelo fio enrolado de forma espiralada, pode auxiliar a evitar o fechamento de circuitos ou torções na conexão dos fios.
[0133] Em outra aplicação, a comunicação entre o mecanismo de acionamento 140 e a ferramenta de aplicação de energia 110 pode ser transmitida sem uso de fios através de qualquer conexão sem fio adequada. Em um exemplo, a ferramenta de aplicação de energia 110, como a haste de derivação, pode ser impulsionada para frente ao energizar a bobina eletromagnética e criar um campo magnético que repele o ímã na extremidade da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação. A haste é retraída ao reverter a polaridade da tensão aplicada à bobina eletromagnética. O ímã também pode servir para segurar a haste em posição recolhida quando a bobina eletromagnética não estiver energizada, através
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65/106 de atração magnética para o núcleo de aço da bobina.
[0134] Uma mola helicoidal, se houver, pode ser composta de fios trançados incluindo dois fios individuais torcidos ou de um cabo coaxial. Nesta condição carregada, a mola pode ser comprimida, de modo que a força de seu préesforço corresponda à força de atrito e se oponha a esta força de atrito durante o movimento para frente da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, a partir da posição recolhida para a posição estendida ou a partir de uma posição substancialmente paralela ao eixo longitudinal do invólucro a uma posição que forme um ângulo agudo com o eixo em articulação. 0 caminho de pré-esforço da mola pode, portanto, ser bem maior que o curso da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, a haste de derivação, de modo que a força da mola permaneça substancialmente constante por todo o curso da haste de derivação. Qualquer força de atrito indesejável dos mancais do mecanismo de montagem para a haste de derivação durante o movimento para frente também pode ser compensada substancialmente por esta mola.
[0135] A peça manual 100 pode incluir recursos, tais como no conjunto de componentes eletrônicos 144, que podem controlar o mecanismo de acionamento 140 de forma geral, e também podem armazenar, processar e/ou transmitir dados a partir do mecanismo de detecção 111. O conjunto de componentes eletrônicos 144 pode incluir, por exemplo, recursos de transmissão com fio ou sem fio para enviar dados a um computador ou outro dispositivo para análise ou visualização. Em algumas aplicações, o conjunto de componentes eletrônicos 144 pode interagir com um dispositivo externo, como através dos contatos dos componentes eletrônicos 113 na figura 1c, para transmitir
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66/106 dados .
[0136] Conforme ilustrado nas figuras Id e le, o mecanismo de detecção 111 pode se conectar ao conjunto de componentes eletrônicos utilizando fios, como através de uma conexão com fio realizada em um conduto 111a, que pode ser flexível, por exemplo, para acomodar o movimento da ferramenta de aplicação de energia 110. O conduto 111a também pode fornecer proteção à conexão com fio a partir dos componentes móveis na peça manual 100, como a ferramenta de aplicação de energia 110.
[0137] Conforme observado acima, a peça manual 100 pode ser conectada a uma fonte de alimentação externa ou ser alimentada por uma fonte elétrica incluída no interior do invólucro 102, como a fonte de alimentação 146. Se alimentada por uma fonte elétrica dentro do invólucro 102, a fonte de alimentação 146 pode ou não ser recarregável. Se for recarregável, uma estação base de recarga deve ser usada.
[0138] As figuras 5 e 5a ilustram uma estação base 200 que contém um receptáculo de peça manual 202 para receber a peça manual 100. A estação base 200 pode ser uma estação independente separada ou pode ser parte do sistema do presente pedido de patente de invenção. Para uma estação de recarga independente, qualquer estação existente pode ser aplicável. O mecanismo de recarga pode ser com ou sem fio. Para esta base de recarga, apenas corrente elétrica poderá ser fornecida para carga do dispositivo. Para uma estação base que possa ser parte do sistema, pode-se fornecer mais do que corrente elétrica para recarregar o dispositivo.
[0139] O presente pedido de patente de invenção também se refere a uma estação base que pode ser parte do sistema do
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67/106 presente pedido de patente de invenção e pode ser conectada ao computador, por exemplo, um computador pessoal (PC) através de um cabo USB. Esta conexão pode fornecer transferência de dados entre o computador e a estação base, além de corrente elétrica para carregar o dispositivo durante o processo de recarga quando o dispositivo estiver posicionado sobre a base. Desta forma, a estação base também pode servir para agir como um transceptor sem fio para o computador na comunicação com o transceptor sem fio no dispositivo.
[0140] A figura 5 ilustra um exemplo de uma estação base 200 com contatos de componentes eletrônicos 206 na base que podem entrar em contato e transferir dados através dos contatos correspondentes na peça manual 100, como os contatos de componentes eletrônicos 113. A estação base 200 pode, ainda, fornecer carga à peça manual, tal como através do contato de alimentação da base 208, que pode carregar por contato com um recurso correspondente na peça manual 100, como o contato de alimentação 113a.
[0141] Pode ser desejável que cada dispositivo inclua sua própria estação base de recarga. Isto pode evitar a possibilidade de que um dispositivo se comunique com uma estação base incompatível, em um ambiente com múltiplos dispositivos. Isto pode ser importante em qualquer configuração de teste, por exemplo, um consultório odontológico. Por exemplo, cada peça manual 100 pode incluir uma estação base 200 acompanhante.
[0142] Durante a preparação do sistema imediatamente antes de realizar a medição de um objeto, a peça manual 100 pode ser encaixada na estação base 200 para parear o referido dispositivo com a referida estação base 200 como parte do
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68/106 protocolo de uso, por exemplo, antes de iniciar uma sessão de teste de paciente em um consultório odontológico. 0 protocolo de uso pode ser controlado pelo software. 0 pareamento também pode ser realizado ao colocar uma estação base 200 e uma peça manual 100 em modo de pareamento, como através dos controles 204 e/ou um botão de programação 144a, conforme mostrado nas figuras Id, 5 e 5a.
[0143] Para as aplicações em que o dispositivo pode ser equipado com um recurso ou conjunto descartável descrito acima, como uma luva 120, a parte descartável é geralmente removida do dispositivo antes de colocar o dispositivo na estação de base 200. Em outra aplicação, a parte descartável pode ser acomodada fisicamente na interface entre o dispositivo e a estação base 200.
[0144] Em algumas aplicações exemplares, a peça manual 100 pode incluir um invólucro com um interior oco com uma extremidade aberta, conforme ilustrado nas figuras la, 1b e 1c com o invólucro 102, a extremidade do aplicador 102a com abertura 102c e extremidade distai 102b. Em geral, a ferramenta de aplicação de energia 110, ou pelo menos uma parte desta, pode emergir a partir de uma abertura no invólucro 102, conforme mostrado na figura 1c com a abertura 102c. O invólucro 102 também pode incluir recursos de manuseio, tais como recursos de agarramento 103 conforme ilustrado. O invólucro 102 também pode incluir outros recursos, como para acessar partes do interior, como a tampa de acesso à bateria 104.
[0145] O invólucro 102 pode incluir diversas partes ou peças, conforme ilustrado na figura Id com invólucros em concha superior e inferior 102d, 102e, tampa da extremidade dianteira 105 e tampa da extremidade de base 106. Em geral, os componentes
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69/106 da peça manual 100 podem ser organizados dentro do invólucro 102, tais como substancialmente organizados de forma axial com a ferramenta de aplicação de energia 110 formando o centro aproximado da formação com outros componentes concentricamente arranjados.
[0146] A tampa da extremidade dianteira 105 pode incluir aberturas para partes do dispositivo a emergir, como a abertura 102c para permitir que a ferramenta de aplicação de energia 110 e/ou seus componentes associados possam emergir.
[0147] Em outro aspecto do presente pedido de patente de invenção, o sistema pode incluir recursos para auxiliar no posicionamento estável, consistente e/ou reprodutível da ferramenta de aplicação de energia 110 em relação a um objeto a ser medido, que também pode ser realizado de forma que reduza a contaminação cruzada ou outros problemas sanitários.
[0148] Em algumas aplicações exemplares, uma parte de luva, conforme discutido acima e/ou abaixo, pode ser incluída que possa estar presente ou posicionada próxima à parte da ferramenta de aplicação de energia 110 que entra em contato e/ou causa impacto no objeto, e utilizada em conjunto com a peça manual 100 e os componentes associados discutidos acima. As figuras 1, la, 1b e Id ilustram uma luva 120 posicionada próxima à extremidade do aplicador 102a do invólucro 102. Em algumas aplicações, a parte de luva, como a luva 120, pode ser integral à peça manual 100 ou montada à peça manual 100 de forma permanente ou semipermanente, como para múltiplos usuários. A parte de luva também pode ser uma peça removível e/ou descartável que pode ser trocada, como entre diferentes pacientes e/ou procedimentos para auxiliar na redução da contaminação cruzada ou outros problemas de higienização, como
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70/106 a necessidade de higienizar/esterilizar as partes do sistema que tenham entrado em contato com um paciente.
[0149] As figuras 2, 2a, 2b e 2c ilustram aplicações da luva 120 que são peças separáveis do restante da peça manual 100. A luva 120 pode se acoplar, geralmente, à peça manual 100 ou uma parte desta através de qualquer forma adequada de conexão, como, por exemplo, qualquer conexão rosqueada, encaixe por atrito, formações em baioneta correspondentes, formações tipo lingueta e ranhura, encaixe por pressão, grampos, pinos de interencaixe e formações de orifícios, travas e outras estruturas de interconexão. As figuras 1b e 2a ilustram um grampo 125 na luva 120 que pode se prender em uma parte da peça manual 100, como o suporte da luva 112a na figura 1c e Id.
[0150] Em uma aplicação do presente pedido de patente de invenção, a parte de luva, como a luva 120, pode ser um conjunto ou recurso descartável e não reutilizável em uma configuração de assistência médica, como um consultório odontológico ou similar. Conforme observado acima, o conjunto ou recurso descartável serve para auxiliar na eliminação ou minimização da contaminação do objeto submetido à medição através da transferência a partir do sistema, ou contaminação cruzada de objetos anteriores submetidos a medições, sem necessidade de realização de um processo de descontaminação antes de passar para um objeto de teste diferente. A fim de garantir que estes recursos ou conjuntos usados antes não sejam reutilizados, os recursos ou conjuntos descartáveis podem ser programados para uso único. Em uma aplicação, um chip de computador pode ser usado. 0 chip pode ser colocado em um PCB localizado no conjunto ou recurso descartável, por exemplo, na parte traseira do conjunto descartável, pode servir para
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71/106 garantir que não pode ser reutilizado após o uso, de modo que nenhum material indesejado seja transferido de um paciente para outro. As figuras 1 e 2a ilustram um dispositivo acoplado à luva 120 que pode ser usado para interagir com os componentes eletrônicos da peça manual 100, como através da interface eletrônica 142, que pode utilizar pinos de contato, tais como contatos eletrônicos 113 na figura 1c, ou outras formas de interface eletrônica, como identificação por radiofrequência (RFID|radio frequency identification), Comunicação por Campo de Proximidade (NFC|near field communication), Bluetooth e/ou qualquer outra forma de interação adequada.
[0151] A interface eletrônica 142 pode incluir um PCB, conforme ilustrado com o PCB do suporte da luva 108 e seu retentor 107 na figura Id. Os contatos eletrônicos 113, se
| utilizados, | podem emergir a partir | do | invólucro | 102 | através | de |
| aberturas na | . tampa da extremidade | dianteira 105 | • | |||
| [0152] Quando um recurso | ou | conjunto | des | cartável | é | |
| acoplado ao | dispositivo, o chip | no | recurso | ou | conjunto | é |
| interrogado | pelo dispositivo com | um | sistema | de | desafio | e |
resposta, para garantir autenticidade. Após a autenticação, este é permanentemente marcado como usado. Se um conjunto ou recurso usado for colocado no dispositivo novamente, seja este o mesmo dispositivo ou um diferente, o sistema de desafio e resposta falhará, e o dispositivo não será capaz de funcionar conforme planejado. Em outra aplicação, uma função de tempo limite pode também ser usada para evitar a reutilização do conjunto ou recurso descartável após um certo período de tempo associado. Em outra aplicação, o chip, assim como a função de tempo limite, pode ser usado para maior garantia. Em mais uma aplicação, o mecanismo de ligação do conjunto ou recurso
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72/106 descartável pode incluir uma peça que, após ser retirada do dispositivo, é partida ou deformada, a fim de garantir que não seja mais acoplável a um dispositivo. Por exemplo, o grampo 125 na figura 2a pode ser adaptada para se partir quando a luva 120 é removida.
[0153] De acordo com outra aplicação, a parte de luva, como a luva 120, pode ser um conjunto ou recurso limitado descartável e reutilizável em uma configuração de assistência médica, como um consultório odontológico ou similar. Por exemplo, o recurso ou conjunto descartável pode também ser autoclavável, embora por tempo limitado.
[0154] Em geral, a luva 120 pode se projetar a partir da extremidade do aplicador 102a do invólucro 102 para uma distância substancialmente coextensiva com a extremidade da ferramenta de aplicação de energia 110 durante a medição e pode se estender, pelo menos, pela mesma distância do estado prolongado ou impulsionado da ferramenta de aplicação de energia 110, conforme discutido acima. Desta forma, o comprimento da parte de luva 120 pode ser dependente, de alguma forma, do comprimento da protuberância da ferramenta de aplicação de energia 110 prolongada.
[0155] Em algumas aplicações, conforme ilustrado na figura If, a parte de luva pode ser acoplada ao invólucro 102, ou em sua extremidade, e permanecer substancialmente perpendicular a este, quando a ferramenta de aplicação de energia 110, por exemplo, uma haste de derivação, se deslocar de uma posição relativamente paralela para um ângulo agudo com o eixo longitudinal do invólucro 102 em um ponto de articulação 110a quando estiver em operação. A parte de luva pode ser de formato substancialmente cilíndrico. Em outra aplicação, a luva
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73/106 pode ser uma extensão do invólucro e ter formato substancialmente semicilíndrico, a fim de permitir que a ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, uma haste de derivação, possa se deslocar livremente quando a haste de derivação se deslocar da posição substancialmente paralela para um ângulo agudo em relação ao eixo longitudinal do invólucro em operação. Usando este sistema, as medições podem ser realizadas em locais relativamente inacessíveis, como, por exemplo, a área molar do dente de um paciente.
[0156] A luva 120 pode, geralmente, inclui uma parte de contato com o objeto 123 que pode ser utilizada para repousar ou pressionar de encontro à superfície de um objeto, de modo a estabilizar e/ou auxiliar no posicionamento repetível da peça manual 100 contra o objeto durante uma medição. A parte de luva pode ter formato substancialmente cilíndrico e/ou cônico com interior oco, conforme mostrado na parte oca da luva 128 com uma parte de base 127 tendo uma abertura 126 onde a ferramenta de aplicação de energia 110 pode entrar. A parte de contato com o objeto 123 pode, geralmente, formar uma abertura através da qual a ferramenta de aplicação de energia 110 pode acessar o objeto. 0 tamanho da abertura pode variar, como para fornecer uma plataforma maior de repouso contra o objeto, conforme mostrado com a abertura menor formada na parte de contato com o objeto 123 na figura 2f, ou fornecer uma abertura maior, que pode acomodar superfícies de objeto mais variadas, conforme mostrada nas superfícies variadas nas figuras 3 e 3a.
[0157] Em algumas aplicações, a abertura da parte de contato com o objeto 123 pode incluir, ainda, um recurso, por exemplo, um recurso de contato, para contato do objeto em uma superfície externa e a ferramenta de aplicação de energia 110
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74/106 em uma superfície interna, de modo que evite o contato direto entre a ferramenta de aplicação de energia 110 e o objeto. Isto pode ser desejável para evitar que contaminantes ou outras substâncias que possam prejudicar a higiene se desloquem entre o objeto e a ferramenta de aplicação de energia 110 ao fornecer uma barreira. Isto pode, por exemplo, possibilitar o uso repetido da ferramenta de aplicação de energia 110 sem necessidade de limpeza/esterilização/higienização entre, por exemplo, pacientes diferentes. 0 recurso, como o recurso de contato 121, é conforme ilustrado nas figuras 1-lb e 2, 2b e 2c. Em geral, o recurso de contato 121 pode ser flexível, deformável e/ou adaptado de outra forma para transmitir as forças destinadas e oriundas da ferramenta de aplicação de energia 110 e do objeto durante uma medição com interferência mínima, atenuação ou outros efeitos indesejados.
[0158] Em algumas aplicações exemplares, o recurso de contato 121 pode ser um componente separado do restante da luva 120, conforme ilustrado com o recurso de contato 121 nas figuras 2b, 2d e 2e. O recurso de contato separado 121 pode ser desejável, por exemplo, de modo a se deslocar, pelo menos, de forma semi-independente do restante da luva 120, conforme discutido em maior detalhe abaixo. O recurso de contato separado 121 pode ser posicionado de forma deslizável e/ou transladável na luva 120, conforme ilustrado na visualização transversal da figura 2b, com a parte tubular de contato 121a podendo repousar na luva 120, por exemplo, com encaixe semifriccional que seja parcialmente fixado, mas ainda possa se mover. A parte tubular de contato 121a também pode incluir recursos que podem interagir com os recursos correspondentes da luva 120, tais como fornecimento de uma faixa limitada de
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75/106 movimento, conforme ilustrada com os encaixes 121c e as abas de parada 120a. Em outras aplicações, o recurso de contato 121 pode ser limitado por bloqueios, reentrâncias, ressaltos ou outros obstáculos para evitar o movimento além de uma faixa desejada ao longo do eixo longitudinal da luva 120, como ilustrado com os bloqueios de movimento 120b, 120c na figura 2h.
[0159] Em algumas aplicações, o recurso de contato 121 pode incluir uma parte de membrana fina que pode ter espessura, deformabilidade e/ou formato de modo a produzir efeitos mínimos na transmissão das forças através desta. A figura 2d ilustra uma aplicação de um recurso de contato com uma parte de contato móvel 121a que pode incluir uma membrana fina ou outra camada, conforme mostrado com a parte de contato separada 121b, que pode deslocar e/ou deformar livremente, como uma película fina de plástico ou laminado metálico. Em algumas outras aplicações, como na figura 2e, o recurso de contato 121 pode ser formado com uma parte integral que pode deformar, flexionar e/ou transmitir as forças da ferramenta de aplicação de energia 110, como um plástico flexível que forma o recurso de contato 121 com uma parte de contato de deformação 121b' . A parte de contato móvel 121a também pode ser formada para se adaptar ao formato da ferramenta de aplicação de energia 110, ou vice versa, para transferência ideal de força/energia. Em algumas aplicações exemplares, a parte de contato móvel 121a pode ser construída a partir de laminado metálico, por exemplo, folha ou laminado de aço inoxidável, e pode, por exemplo, ser estampado e/ou moldado, por exemplo, para conformar à extremidade da ferramenta de aplicação de energia 110, como em formato de cúpula. Algumas folhas ou laminados metálicos, como o aço
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76/106 inoxidável e materiais similares, podem ser desejáveis, por exemplo, devido às características elevadas de resistência, como rigidez ou dureza, facilidade de moldagem/formação, baixo amortecimento de energia ou força transmitida através deste, propriedades desejáveis para uso em aplicações médicas ou odontológicas e/ou sua ampla disponibilidade ou baixo custo. Por exemplo, folhas ou laminados finos de aço inoxidável, aproximadamente 0,lmm de espessura, podem ser utilizados.
[0160] Em outras aplicações, a extremidade fechada do recurso de contato 121 pode ser integrada ao recurso de contato 121. Por exemplo, o recurso de contato 121 pode ser formado a partir de um material que seja modelado em uma estrutura tubular ou anelar, com uma extremidade fechada de espessura desejada, como através de estampagem do metal (p.ex.: aço inoxidável, alumínio, cobre, ou outro metal adequado). Por exemplo, o recurso de contato 121 pode tomar a forma que lembra um dedal ou xícara, com a extremidade fechada de espessura suficiente para fornecer deformação ou características móveis.
[0161] Por exemplo, materiais poliméricos adequados para, por exemplo, a membrana do recurso de contato pode incluir quaisquer polímeros com uma ou mais das propriedades a seguir, incluindo baixos coeficientes de atrito, alta capacidade de amortecimento, reabsorção, biodegradável, degradável em água, transparência, translucidez e não condução.
[0162] Para materiais metálicos adequados para, por exemplo, folha ou laminado, como aço inoxidável e materiais metálicos semelhantes, estes podem ser austeníticos, endurecidos, eletropolidos, recozidos antes da modelagem no formato desejado ou modelados de forma superplástica no formato desejado.
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77/106 [0163] Em algumas aplicações, o recurso de contato 121 pode ser utilizado para auxiliar na produção de contato consistente da ferramenta de aplicação de energia 110 com a superfície de um objeto, como superfícies com características de superfície irregulares ou inconsistentes. Por exemplo, as figuras 3 e 3a ilustram o uso da peça manual 100 com um objeto 90, onde o objeto 90 possui não recursos de superfície não planos, tais como o objeto 90 com uma superfície de contato convexa 95 na figura 3 e outro objeto 90 com uma superfície de contato côncava 96 na figura 3a. A superfície de contato com o objeto 123, que permanece sobre a superfície de contato 94 do objeto 90, pode permanecer nas proximidades de um recurso de superfície irregular ou inconsistente, que pode fornecer um ponto de contato para a ferramenta de aplicação de energia 110 à frente ou atrás do plano da parte de contato com o objeto 123, conforme ilustrado com a superfície de contato convexa 95 projetada atrás do plano na figura 3 e a superfície de contato côncava 96 permanecendo à frente do plano na figura 3a. Com o recurso de contato 121 sendo deslocável em relação à superfície de contato com o objeto 123, ele pode se deslocar e/ou permanecer em posição retraída C, conforme mostrado na figura 3, para fornecer contato com a superfície de contato convexa
95. Além disso, conforme mostrado na figura 3a, o recurso de contato móvel 121 pode se deslocar para uma posição estendida D para fornecer contato com a superfície de contato côncava
96. Durante uma medição, a 110 pode realizar um impacto inicial que pode empurrar o recurso de contato 121 para a posição adequada dependendo do formato da superfície de contato 94, e pode permanecer substancialmente nesta posição ou ajustar para uma posição diferente mediante impactos subsequentes ou
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78/106 posicionamentos da peça manual 100. Em geral, o contato ou impacto da ferramenta de aplicação de energia 110 pode ser controlado de modo que não cause deformação ou danos ao objeto 90, mas aplique a energia através de contato adequadamente acomodado, conforme descrito.
[0164] Em algumas aplicações exemplares, a luva 120 pode incluir um recurso para estabilidade adicional, como fornecimento de estabilidade substancialmente perpendicular ou ortogonal na direção A da ferramenta de aplicação de energia 110. As figuras la, 1b e 2-2b ilustram as partes de luva com uma aba 124 projetada a partir da luva 120 nas proximidades da parte de contato com o objeto 123, de modo que, quando a parte de contato com o objeto 123 está em contato com uma superfície do objeto a ser medido, a aba 124 pode estar sobre uma parte na parte superior do objeto, conforme mostrado na aba 124 sobre a superfície perpendicular 92 e a parte de contato com o objeto
123 repousando sobre a superfície de contato 94 de um objeto 90 nas figuras 3 e 3a. A aba 124 e a parte de contato com o objeto 123 poderão, desta forma, auxiliar no posicionamento repetível da peça manual 100 em relação ao objeto 90, e a parte de contato com o objeto 123 pode ser posicionada substancialmente na mesma distância a partir do topo do objeto em uma superfície perpendicular 92 durante as medições subsequentes para melhor reprodutibilidade. Conforme observado acima, o objeto 90 pode incluir uma estrutura anatômica ou estrutura física ou industrial, embora uma estrutura anatômica seja mostrada com um dente humana nas figuras 3 e 3a.
[0165] Em qualquer uma das aplicações, os cantos da aba
124 podem ser suavizados ou arredondados, ou substancialmente suavizados ou arredondados, para evitar que prendam no objeto
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79/106 sobre o qual possam estar repousadas. Em outras aplicações, a aba 124 pode ser lisa, embora os cantos não sejam necessariamente arredondados.
[0166] Em geral, pode ser desejável que a luva 120 ou partes desta tenha rigidez suficiente para que possa ser acoplada de forma consistente à peça manual 100 e não desmorone durante o uso. Em caso de múltiplos usos, a luva 120 pode, geralmente, ser construída para suportar diversos procedimentos de esterilização, como autoclave, se desejado, exceto em caso de uso de uma cobertura descartável, como será discutido a seguir. Em outras aplicações, a luva 120 pode ser descartável, e se não houver luva, juntamente com as coberturas descartáveis, se utilizadas, e, desta forma, pode ser construída de qualquer material que seja formado em uma luva 120. Exemplos de materiais adequados incluem, entre outros, por exemplo, polímeros que podem ser moldados, termoformados ou fundidos. Polímeros adequados incluem polietileno; polipropileno; polibutileno; poliestireno; poliéster; politetrafluoretileno (PTFE|polytetrafluoroethylene ) ; polímeros acrílicos; cloreto de polivinila; polímeros de acetatos, como polioximetileno ou Delrin (disponível pela empresa DuPont); borracha sintética ou natural; poliamida ou outros polímeros de alta temperatura, como polieterimida similar ao ULTEM®, uma liga polimérica como resina Xenoy®, que é um composto de policarbonato e tereftalato de polibutileno, plástico Lexan®, que é um copolímero de policarbonato e resina de resorcinol-isoftalato de tereftalato (todos disponíveis pela empresa GE Plastics); polímeros de cristal líquido, como poliéster aromático ou amida de poliéster aromático contendo, como componente, pelo menos, um composto selecionado do grupo
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80/106 que consiste em ácido hidroxicarboxílico aromático (como hidroxibenzoato (monômero rígido), hidroxinaftoato (monômero flexível), uma hidroxiamina aromática e uma diamina aromática (exemplificados nas Patentes Norte-americanas n° 6.242.063, 6.274.242, 6.643.552 e 6.797.198, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência), anidridos de poliesterimida com grupo terminal de anidrido ou anidridos laterais (exemplificado nas Patentes Norte-americanas n° 6.730.377, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência) ou combinações respectivas. Alguns destes materiais são recicláveis ou são feitos com reciclabilidade. Materiais compostáveis ou biodegradáveis também podem ser usados e podem incluir qualquer poliéster biodegradável ou biocompostável, como resina de ácido polilático (compreendendo L-ácido lático e D-ácido lático), e ácido poliglicólico (PGA|polyglycolic acid), resina de polihidroxivalerato/hidroxibutirato (PHBV| polyhydroxyvalerate/hydroxybutyrate resin) (copolímero de ácido 3hidroxibutírico e ácido 3-hidroxipentanoico (ácido 3hidroxivalérico) e copolímeros de polihidroxialcanoato (PHA| polyhydroxyalkanoate) e resina de poliéster/uretano. Alguns materiais não compostáveis ou não biodegradáveis também podem ser transformados em compostáveis ou biodegradáveis pelo acréscimo de certos aditivos, por exemplo, um aditivo oxobiodegradável, como o D2W™, fornecido pela Symphony Environmental, Borehamwood, Reino Unido, e TDPA® fabricado pela EPI Environmental Products Inc. Vancouver, Columbia Britânica, Canadá.
[0167] Além disso, qualquer composto polimérico, como pré-pregs de engenharia ou compostos, que são polímeros com pigmento, partículas de carbono, sílica, fibras de vidro, ou
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81/106 misturas respectivas, também podem ser usados. Por exemplo, uma mistura de policarbonato e ABS (Acrilonitrila-ButadienoEstireno) pode ser usada para a luva 120. Para mais exemplos, plástico reforçado com fibra de carbono e/ou fibra de vidro também pode ser usado.
[0168] Borrachas sintéticas podem ser, por exemplo, materiais elastoméricos e podem incluir, entre outros, diversos copolímeros ou copolímeros de bloqueio (Kratons®) disponíveis pela Kraton; polímeros como borracha de estireno-butadieno ou borracha de estireno isopreno, borracha EPDM (EtilenoPropileno-Dieno), borracha de nitrila (acrilonitrila butadieno) e similares.
[0169] Em algumas aplicações, a luva 120 também pode ser feita de material (is) metálico(s) e/ou cerâmico(s) que pode(m) ser revestido(s) e/ou tratado(s) com material adequado, como polímero ou composto, conforme acima. Por exemplo, um material metálico e/ou cerâmico pode ser utilizado que tenha propriedades substanciais de amortecimento/absorção/reflexão de vibração. Um revestimento viscoelástico e/ou outros também podem ser usados, de modo que as vibrações e/ou outra energia mecânica não possa transladar para dentro de componentes metálicos e/ou cerâmicos da luva 120.
[0170] Em uma aplicação, titânio e ligas de titânio, tais como níquel-titânio, podem ser usados para a luva 120 ou componentes/partes respectivas.
[0171] Em outro aspecto deste pedido de patente de invenção, o sistema pode incluir recursos que auxiliem na obtenção de medições confiáveis e repetíveis de um objeto, como através de detecção da pressão de contato, por exemplo, da peça manual 100 contra o objeto. Como o contato por parte da parte
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82/106 de luva auxilia na estabilização da peça manual sobre o objeto, durante a medição, a força exercida pela ferramenta de aplicação de energia sobre um objeto e qualquer característica medida pode ser afetada pela força que o operador exerce na peça manual para segurá-la no lugar contra o objeto. A quantidade adequada de força de contato no objeto pode ser importante e pode precisar de acompanhamento, uma vez que, por exemplo, tanto força insuficiente quanto excessiva exercida pelo operador pode afetar as medições, e até produzir resultados menos precisos. Um sensor pode ser posicionado no interior da peça manual para medir esta força de contato, que, geralmente, não é fisicamente ou mecanicamente acoplada à ferramenta de aplicação de energia 110, de modo que possa auxiliar no monitoramento da força adequada de contato aplicada pelo operador para melhor reprodutibilidade, mesmo por operadores diferentes. Em geral, é desejável isolar a ferramenta de aplicação de energia 110 de outras peças do sistema, tais como as partes da peça manual 100 que estão em contato do objeto (além da própria ferramenta de aplicação de energia 110), de modo que não interfiram com a aplicação da energia ou medições realizadas ou a interferência é minimizada.
[0172] Em aplicações exemplares, um sensor pode ser posicionado de forma a medir a força exercida pelo operador sobre o objeto através do contato com a peça manual 100. Por exemplo, o sensor pode ser posicionado, por exemplo, entre o objeto e a peça manual. O sensor também pode ser posicionado para receber força transduzida ou transmitida a partir da parte da peça manual em contato do objeto. O sensor pode, ainda, ser posicionado entre a peça manual e o operador de forma que permita a captura da força aplicada. Em algumas aplicações, um
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83/106 sensor de força interna pode ser utilizado, que pode se basear em transdução ou transmissão da força normal a partir do contato do objeto através de partes da peça manual 100. As figuras 1, Id e le ilustram um arranjo onde o contato de uma parte da peça manual 100, como a parte de luva 120, podem empurrar (p.ex., através do contato nos pontos de contato 129 mostrados nas figuras 2b e 4) sobre um elemento de transferência de força 130, como uma luva de transferência de força ou componente semelhante à luva, que, em seguida, pode exercer uma força ao empurrar na direção B sobre um sensor de força 143. Nas visualizações expandidas das figuras Id e le, o sensor de força 143, por exemplo, é prensado entre um componente relativo fixo, conforme ilustrado com o elemento de interface do mecanismo de acionamento 141, que é montado de forma rígida ao mecanismo de acionamento 140 conforme discutido em maior detalhe a seguir, e componentes que transferem a força para o sensor de força 143, conforme mostrado no empilhamento da luva 120 (se houver) , a luva de transferência 112 e do suporte da luva 112a/elemento de transferência de força 130, que pode passar através das aperturas das partes do invólucro, conforme mostrado com a tampa da extremidade dianteira 105 e/ou o suporte da luva PCB 108 e seu retentor 107. O sensor de força 143 pode ser, por exemplo, mantido em uma posição relativamente fixa ao ser montado sobe uma parte rígida da peça manual 100, como o elemento de interface do mecanismo de acionamento 141, que pode, por exemplo, ser acoplado ao mecanismo de acionamento 140 e/ou ao invólucro 102 da peça manual 100 de modo que esteja em posição relativa fixa em relação ao operador. O sensor de força 143 pode, em seguida, detectar a carga originada a partir do contato do objeto 90, conforme inclinado contra a parte
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84/106 relativa fixa, como o elemento de interface do mecanismo de acionamento 141. Pode ser entendido, de forma geral, que os componentes ou partes de intervenção entre o contato do objeto e o sensor de força 143 podem estar presentes ou não, desde que uma rota de transdução/transmissão para a força permaneça para a operação.
[0173] Em algumas aplicações, conforme ilustrado nas figuras 1c e le, um elemento de transdução ou transmissão de força pode ser utilizado sem a luva 120, conforme mostrado com o elemento de transferência de força 130 e a luva de transferência 112 na figura le, que pode ser usada para fazer contato do objeto.
[0174] Em aplicações do sistema que usam uma parte de luva, uma parte de luva 120 pode ser montada sobre o elemento de transferência de força 130, como sobre o suporte da luva 112a que pode ser acoplado ou formar uma parte do elemento de transferência de força 130 e pode se prolongar para fora do invólucro 102 através da abertura 102a. A força do contato do objeto pode então ser transferida, conforme ilustrado nas figuras 4, 4a e 4b. Conforme ilustrado, a força normal E de contenção da parte de luva 120 contra o objeto pode fazer com que a luva 120 empurre de encontro à luva de transferência 112, que pode ser uma parte de, ou um acoplamento ao elemento de transferência de força 130, que pode, em seguida, exercer a força na direção B do sensor de força 143, que pode ser inclinado contra uma parte rígida e/ou relativa fixa da peça
| manual 100, | como | o elemento | de | interface | do | mecanismo | de | |
| acionamento | 141, | que | pode | ser | montado | ao | mecanismo | de |
| acionamento | 140, | que, | por | sua | vez, pode | se | r montado | ao |
invólucro 102, por exemplo, através dos suportes de acionamento
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140a.
[0175] Em algumas aplicações, partes da peça manual 100 podem ser móveis em relação à(s) parte (s) fixa(s) relativa (s) e/ou rígida (s) . Isto pode ser desejável para auxiliar na transferência da força a partir do contato do objeto para o sensor de força e para fornecimento de uma resposta fisicamente perceptível ao operador do exercício da força de contato.
[0176] Em algumas aplicações, diversos componentes podem ser utilizados para formar o elemento de transferência de força 130, por exemplo, para facilidade de fabricação, montagem, reprodutibilidade de peças, etc. Por exemplo, conforme ilustrado, o elemento de transferência de força 130 pode incluir as peças separadas luva de transferência 112, suporte da luva 112a e parte de base de transferência de força 130b, que pode anexar ou, pelo menos, entrar em contato para fornecer transferência de força, como, por exemplo, quando o elemento de transferência entrar em contato com o 130a.
[0177] Conforme ilustrado nas figuras 4 e 4a, o elemento de transferência de força 130 e suas partes mecanicamente acopladas, como a parte de luva 120, luva de transferência 112, suporte da luva 112a e parte de base de transferência de força 130b, podem ser deslocáveis, como na direção B, em relação às partes relativas fixas, como o sensor de força 143, o elemento de interface do mecanismo de acionamento 141, o mecanismo de acionamento 140 e o invólucro 102. Um elemento de influência, como o viés do sensor de força 143a, pode ser fornecido também entre o elemento de transferência de força 130 e o sensor de força 143, de modo a, por exemplo, distribuir as forças sobre o sensor de força 143 de forma igualitária e/ou servir como um viés de retorno para devolver o elemento de transferência de
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| força | 130 para | sua | posição | original | ao longo | da | direção | B |
| quando | o contato | do | objeto ce | ssar, por | exemplo, | através de | um | |
| viés ou um feixe | de | molas, ou | almofada | elástica. | ||||
| [0178] Em | geral, o movimento, | como a | distância | de | ||||
| deslizamento, pode | ser muito | pequeno, | por exemplo, | cerca | de | |||
| 0,3 mm | até 1 mm, | no | mais, por | exemplo, | cerca de | 0,5 | mm. |
[0179] Em aplicações com contato elétrico entre a parte de luva 120 e a peça manual 100, como o recurso de segurança 122 que interage com os contatos eletrônicos 113, o movimento entre a luva 120 e a peça manual 100 pode ser compensado, como através do uso de pinos de mola e/ou posicionamento de contatos elétricos de modo que o contato seja mantido através de qualquer movimento da luva 120 enquanto permanece montada sobre a peça manual 100, por exemplo, pelo posicionamento em superfícies paralelas ou sobre partes móveis, como o suporte da luva 112a.
[0180] A parte de luva 120 também pode ser montada sobre um elemento de transferência de força 130 que forma uma peça permanente da parte frontal do invólucro 102, e protege a ferramenta de aplicação de energia 110, parte de luva, uma haste de derivação, contra danos quando não houver parte de luva, parte de luva, quando a parte de luva forma parte de um conjunto descartável, conforme discutido acima e/ou abaixo.
[0181] Em algumas aplicações, conforme discutido acima, a luva 120 e/ou a ferramenta de aplicação de energia 110 pode (m) ser disposta (s) de forma substancialmente perpendicular ao invólucro 102, conforme ilustrado na figura If. A força de retenção contra o objeto pode, em seguida, atuar na direção B, conforme ilustrado, e, desta forma, a luva 120 pode pressionar na direção B contra um elemento de transferência de força 130
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87/106 sobre um sensor de força 143 que pode ser montado e/ou posicionado de encontro a um ponto fixo relativo, por exemplo, de encontro ao invólucro 102, conforme ilustrado.
[0182] A ferramenta de aplicação de energia 110, por exemplo, uma haste de derivação, pode ser ativada ou acionada quando a parte de contato com o objeto da parte de luva, por exemplo, a parte de contato da luva 121 da luva 120, é empurrada contra um objeto a ser medido, por exemplo, um dente, e uma força dentro de uma certa faixa pode ser detectada. Quando a força correta é detectada, a peça manual 100 é ligada ou ativada para começar a medição.
[0183] Por exemplo, em procedimentos odontológicos em dentes humanos, uma força de contato adequada pode ser de, aproximadamente, 3N até 10N, por exemplo, ou de 5 N até 8 N de força, em outro exemplo. Em geral, os sensores de força 143 podem realizar a leitura da força de contato real ou podem ler uma força transferida, transduzida ou transmitida que difere da força de contato real, que pode ser interpretada ou correlacionada à força de contato real pela peça manual 100, como, por exemplo, o conjunto de componentes eletrônicos 144. A medição da força de contato pode, ainda, ser corrigida, como devido à orientação da peça manual 100 no campo gravitacional, com informações de um acelerômetro ou outro dispositivo apropriado para detectar orientação, conforme ilustrado na figura 1 com o sensor de orientação 145.
[0184] O sensor, por exemplo, o sensor de força 143, pode estar em proximidade física e/ou em contato e/ou acoplado a, pelo menos, uma parte da peça manual 100 além da ferramenta de aplicação de energia 110, por exemplo, pode estar em proximidade física e/ou em contato e/ou acoplado à parte de
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88/106 luva 120, se a extremidade aberta da parte de luva 120 puder incluir uma parte de objeto em contato 123, conforme observado acima. Em uma aplicação deste pedido de patente de invenção, o sensor pode incluir, pelo menos, um medidor de tensão para detecção. Os medidores de tensão podem ser acoplados ou montados em um suporte entre o invólucro do dispositivo e a parte de luva, de modo que, quando a parte em contato do objeto da parte de luva for pressionada contra o objeto, também deforme o suporte que é medido pelo medidor de tensão, fornecendo, desta forma, uma medição de força. Em algumas aplicações, diversos medidores de tensão montados sobre suportes únicos ou separados podem ser utilizados. 0(s) suporte(s) também pode(m), por exemplo, ser incluído(s) em um componente separado do restante do invólucro ou parte de luva, como, por exemplo, sobre um dispositivo de montagem. De acordo com um aspecto, a detecção da força pode ser realizada por um sensor de posição linear, que sabería, por exemplo, se a parte similar à luva de transferência de força está na posição X, uma força em Y precisa ser aplicada a ela (contra a força de reação da mola) para deslocá-la para esta posição. De acordo com outro aspecto, a detecção da força pode ser realizada por um sensor óptico, para detecção óptica da posição da parte móvel, quando for empurrada contra uma mola. Em outra aplicação do presente pedido de patente de invenção, a posição relativa da parte em contato do objeto da parte de luva sobre o objeto pode ser determinada ao usar um ou mais medidores de tensão que serão acoplados a uma extremidade de uma peça móvel, por exemplo, um componente similar a uma luva do sensor de força, e a outra extremidade a um elemento estático, por exemplo, o invólucro. Em outra aplicação do presente pedido de patente de
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89/106 invenção, o dispositivo pode incluir elementos piezoelétricos para medição direta da força. Em outra aplicação deste pedido de patente de invenção um sensor de efeito Hall pode ser usado para detectar mudança no campo magnético quando um ímã (acoplado ao elemento móvel) se deslocar em relação à posição do sensor. Em outra aplicação deste pedido de patente de invenção, um sistema codificador capacitivo linear, como o encontrado em calibradores digitais, pode ser usado para medir a força.
[0185] A almofada de detecção pode incluir uma estrutura em camada, que pode ser geralmente referida como um Modo de Derivação FSR (resistor de detecção de força) , que pode mudar a resistência dependendo da força aplicada à almofada, a fim de fornecer uma medição de força. Os FSRs consistem tipicamente de um polímero condutor que altera a resistência de uma maneira previsível após a aplicação da força em sua superfície. A película de detecção do FSR inclui tipicamente partículas eletricamente condutoras e não condutoras suspensas em uma matriz. A aplicação de uma força à superfície do FSR faz com que as partículas toquem os eletrodos condutores, alterando a resistência do FSR. Os FSRs podem ser desejáveis por seu tamanho pequeno, como, por exemplo, com uma espessura tipicamente inferior a 0,5 mm, baixo custo e boa resistência ao choque.
[0186] A figura 6 ilustra um exemplo de um sensor de força em camadas 143 que pode incluir uma camada base 143h, na qual é impresso ou, de outro modo, depositado um traço condutor 143c com duas vias condutoras que são unidas por uma camada do FSR 143e em um substrato do FSR 143f para produzir uma via condutora modulada pela resistência da camada do FSR 143e. A
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90/106 pressão aplicada à camada do FSR 143e, tal como na direção B a partir do elemento de transferência de força 130, pode alterar sua resistência, tal como a diminuindo com a pressão aplicada. As camadas adesivas, tais como a camada adesiva 143d e o adesivo de montagem 143g, podem também ser incluídas para unir camadas e/ou fornecer adesão a um substrato, tal como ao elemento da interface do mecanismo de acionamento 141. 0 sensor de força 143 pode geralmente incluir um conector, tal como o conector flexível 143b mostrado nas figuras ID e 1E, para se conectar a uma interface no conjunto de componentes eletrônicos 144, por exemplo, carregando conexões às vias condutoras no traço condutivo 143c.
[0187] Podem também ser usados sensores piezoeléctricos que convertem a pressão exercida no sensor de força 143 em uma alteração nas características eléctricas, tal como uma voltagem através do elemento piezoeléctrico.
[0188] Um medidor de tensão ou outro elemento similar também pode ser incluído em um feixe de molas ou outro elemento de polarização, tal como a polarização do sensor de força 143a.
[0189] Em algumas aplicações exemplares, o sensor de força pode estar em comunicação eletrônica com a ferramenta de aplicação de energia 110 e pode atuar como um interruptor liga/desliga ou interruptor de ativação para a peça manual 100. Por exemplo, quando uma força adequada for exercida sobre o objeto pela parte de contato com o objeto da luva, ela poderá acionar o mecanismo de ativação do instrumento para ativar o movimento da ferramenta de aplicação de energia 110 e iniciar uma medição. Assim, não são necessários interruptores externos ou botões de pressão para ativar o liga/desliga do sistema, conforme indicado acima. A indicação da força adequada pode
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91/106 ser indicada por sinais visíveis ou audíveis.
[0190] Em algumas aplicações, conforme ilustrado com o fluxograma na figura 7, o contato da peça manual 100 com o objeto 90 (300), tal como com a parte de luva 120, pode transferir força de contato, tal como a força normal E do contato, ao sensor de força 143 (301) . O sensor de força 143 pode medir a força de contato ou uma força transferida e produzir um sinal ou mudança na característica, como resistência, tensão, etc. (302) . O sinal ou alteração na característica pode, então, ser retransmitido ao mecanismo de controle, tal como no conjunto de componentes eletrônicos 144 (303) . O mecanismo de controle pode, então, determinar se a força de contato está em uma faixa aceitável, por exemplo, 58 N (304). Se a força estiver dentro da faixa, o mecanismo de controle poderá habilitar a ferramenta de aplicação de energia 110 para operar (305) e/ou enviar um sinal ao usuário de que a força de contato é aceitável (306) . Se a força de contato estiver fora da faixa aceitável, o mecanismo de controle poderá enviar um sinal ao usuário para alterar a pressão (307) e/ou desativar ou manter desativada a ferramenta de aplicação de energia 110 (308). Se aceitável, o mecanismo de controle também pode iniciar a ferramenta de aplicação de energia 110 automaticamente e realizar uma medição (309) . Posteriormente, o mecanismo de controle pode ser reinicializado para uma nova medição.
[0191] Em algumas aplicações, a ferramenta de aplicação de energia 110 pode ser instantaneamente ligada, uma vez que uma força de contato adequada seja exercida pela parte de contato 121 (ou outra parte da luva 120 ou peça manual 100, conforme apropriado) no objeto, conforme indicado por sinais
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92/106 visíveis ou audíveis. A figura 1C ilustra sinais do operador, conforme mostrado com fontes de luz 114, que podem fornecer sinais ao operador sobre a força de contato. Em algumas aplicações, pode haver um atraso antes da ativação da ferramenta de aplicação de energia 110, uma vez que uma força de contato adequada é exercida sobre o objeto, conforme indicado por sinais visíveis ou audíveis, como acima. Em outra aplicação, uma vez que certa força de pressão no objeto é detectada e mantida por um período de tempo, por exemplo, cerca de 0,5 segundos, o instrumento pode ser ligado para iniciar a medição.
[0192] Em algumas aplicações, a medição de força pode ser conectada a uma saída visual, como luzes. As luzes podem ser montadas em qualquer localização conveniente no instrumento, por exemplo, um ou vários LED(s) pode(m) ser montado (s) na frente do instrumento, conforme mostrado com as fontes de luz 114. Por exemplo, um sistema de múltiplas luzes pode ser incluído. Por exemplo, dois LEDs podem ser usados, um verde para uma força de contato aceitável e outro vermelho para uma força de contato inaceitável.
| [0193] Em algumas aplicações, uma | luz | das | fontes de | luz |
| 114 acende a luva 120, que pode | ser | transparente | ou | |
| translúcida, para indicar uma força de | contato | aceitável | ou | |
| inaceitável. |
[0194] A força adequada exercida pelo operador no objeto atua como um interruptor do sistema. Quando o sistema não estiver ligado, pode ser desejável saber se existe um mau funcionamento, se não há força suficiente ou se muita força está sendo exercida. Em algumas aplicações, se o usuário estiver empurrando com muita força o objeto, a luz pode mudar
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93/106 primeiro para âmbar e depois para vermelho, tal como indicado via saida a partir das fontes de luz 114. Se a força de pressão for suficiente para mudar a luz para vermelho, a percussão pode não ser iniciada ou ser interrompida se já tiver iniciado. Além disso, pode haver um estado de LED âmbar que avisa quando o usuário está se aproximando demais da força de pressão. Nesse estágio, o instrumento ainda pode operar quando os LEDs estão acesos em âmbar. Em outro exemplo, nenhuma luz pode indicar pouca força, uma luz verde pode indicar a quantidade certa de força, enquanto uma luz vermelha pode indicar muita força. Em outro exemplo, um sistema de luz pode ser incluído. Por exemplo, nenhuma luz pode indicar pouca força e uma luz vermelha pode indicar muita força. Em outro exemplo, uma luz vermelha piscando pode indicar muita força e nenhuma luz pode indicar pouca força. Os LEDs podem ser montados na superfície da peça manual 100 ou podem ser internos no invólucro 102, e a luz pode ser transportada através de tubos de luz ou canais de fibra ótica, que podem se apresentar na superfície do invólucro 102, tal como nas fontes de luz 114 mostradas como tubos de luz na figura 1D. Em alguns exemplos, os tubos de luz 114 podem ser integrados ou ligados a uma parte da peça manual 100, tal como sendo integrados ou ligados ao retentor 107' na figura 1G, podendo ser um retentor substituto 107 na figura 1D.
[0195] Em algumas aplicações, os tubos de luz 114 podem estender-se à parte de luva 120, de modo a transportar melhor a luz em direção ao objeto e/ou iluminar melhor a parte de luva 120 para a percepção do usuário. As figuras 4 e 4A ilustram os tubos de luz 114 que se prolongam a partir da peça manual 100 para transportar luz das fontes de luz 114a até a parte de luva 120, tal como mostrado estendendo-se aos espaços 125a na parte
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94/106 de luva 120. A luz que emana dos tubos de luz 114 pode, então, iluminar a parte de luva 120, a qual pode, por exemplo, ser adaptada para difundir a luz em direção ao objeto e/ou, de certa forma, ser facilmente observável pelo usuário, tal como por material(is) difusor(es) de luz, aditivo(s) e/ou por tratamento físico, como congelamento e/ou qualquer outro tratamento adequado. Os tubos de luz 114 podem também ser usados para fornecer alinhamento, conexão e/ou fixação adicional entre a parte de luva 120 e a peça manual 100, tal como pelo encaixe nos espaços 125a da parte de luva 120. Por exemplo, o uso de um ou mais tubo(s) de luz 114 encaixado(s) nos espaços 125a pode ajudar a fornecer resistência à rotação em torno do eixo longitudinal pelo encaixe entre os tubos de luz 114 e os espaços 125a (por exemplo, por montagem próxima ou por atrito).
[0196] Em outra aplicação, a medição de força pode ser conectada a uma saída audível. Em um exemplo, a saída audível pode incluir um sinal sonoro para indicar pouca força e um sinal sonoro múltiplo para indicar muita força. Em outro exemplo, a saída audível pode incluir um sinal sonoro para indicar pouca força e um sinal sonoro com uma luz vermelha piscando para indicar muita força, tal como através das fontes de luz 114 ou conforme discutido acima com fontes de luz internas. Em outro exemplo, a medição de força pode ser conectada a um sistema de alerta por voz para alertar muita força ou pouca força. Ainda em outro exemplo, a medição de força pode ser conectada a um sistema de alerta por voz para alertar muito pouca força e um alerta por voz com uma luz vermelha piscando para alertar muita força.
[0197] A peça manual 100 pode também incluir um botão
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95/106 de reinicialização, tal como mostrado com o controle de reinicialização 144b na figura Id, de forma que possa reinicializar a peça manual 100 em uma nova tentativa de posicionamento com uma força adequada após uma tentativa de posicionamento inicial incorreta. O botão de reinicialização 144b pode pressionar um controle apropriado no conjunto de componentes eletrônicos 144 para posicionar a peça manual 100 em um estado renovado.
[0198] Quando o sensor de força atuar como um interruptor liga/desliga, ele também pode atuar para monitorar se uma força adequada foi exercida no objeto durante a medição e/ou se um alinhamento adequado da peça manual 100 contra o objeto durante a medição foi obtido. Um inclinômetro, como o mostrado, com o sensor de orientação 145 na figura 1, pode estar presente, por exemplo, como parte de um sistema de controle eletrônico que pode disparar um aviso sonoro quando o dispositivo estiver fora da faixa de operação angular, por exemplo, para uma haste de derivação, podendo acionar o aviso quando estiver a mais/menos 30 graus da horizontal. Se o dispositivo for orientado de modo que o eixo de operação seja maior do que 30 graus em relação à horizontal quando uma força de pressão for detectada na parte de contato com o objeto da parte de luva, isso poderá resultar em um aviso sonoro sendo emitido por um alto-falante localizado no dispositivo, como a PCB dentro do dispositivo. Em tais circunstâncias, a ação de percussão não começará até que o dispositivo retorne a um ângulo aceitável. Em alguns casos, se a ação de percussão tiver começado quando a saída da faixa mencionada acima for detectada, o dispositivo pode não parar de fato a operação, mas pode soar um alarme para que correções possam ser feitas.
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96/106 [0199] Implementações comuns de sensores de inclinação e inclinômetros podem incluir, entre outros, um acelerômetro, líquido capacitivo, eletrolítico, bolhas de gás em líquido e sistemas do tipo pêndulo. Os níveis espirituais tradicionais e os instrumentos eletrônicos de nivelamento com base em pêndulos são normalmente restringidos apenas por um único eixo e uma faixa de medição de inclinação estreita. No entanto, a maioria das tarefas de nivelamento de precisão, medição de ângulo, alinhamento e nivelamento de superfície envolvem essencialmente um ângulo de plano de superfície bidimensional em vez de dois objetos ortogonais independentes de eixo único. Inclinômetros de dois e três eixos são tipicamente construídos com sistemas microeletromecânicos (MEMs|micro electromechanical systems). Os sensores de inclinação fornecem leituras simultâneas de um ângulo bidimensional ou tridimensional de um plano de superfície tangente ao aterramento.
[0200] Os sensores de inclinação dos MEMS normalmente empregam acelerômetros para funcionalidade. Conceitualmente, um acelerômetro se comporta como uma massa amortecida em uma mola, onde o acelerômetro experimenta uma aceleração e a massa é deslocada até o ponto em que a mola é capaz de acelerar a massa na mesma taxa que o revestimento. O deslocamento é, então, medido para fornecer a aceleração. Em dispositivos comerciais, componentes piezoelétricos, piezoresistivos e/ou capacitivos são comumente usados para converter o movimento mecânico em um sinal elétrico. Os acelerômetros piezoelétricos dependem de piezocerâmicas (p.ex., titanato zirconato de chumbo) ou cristais simples (p.ex., quartzo, turmalina). Eles normalmente oferecem características favoráveis na aplicação,
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97/106 como faixas de frequência superior, baixo peso embalado e faixa de alta temperatura. Acelerômetros piezoresistentes são geralmente preferidos em aplicações de alto impacto. Os acelerômetros capacitivos normalmente usam um elemento de detecção micromaquinado de silício, onde seu desempenho é superior na faixa de baixa frequência e podem ser operados em modo servo para alcançar alta estabilidade e linearidade. Acelerômetros de modem são frequentemente pequenos MEMs, compreendendo um feixe de suporte com uma massa de prova. 0 amortecimento resulta do gás residual selado no dispositivo. Sob a influência de acelerações externas, a massa de prova desvia de sua posição neutra. Esta deflexão é medida de maneira analógica ou digital.
[0201] O dispositivo e/ou uma parte do invólucro também pode(m) ter um revestimento antimicrobiano em si, capaz de eliminar, impedir, retardar ou minimizar o cultivo de micróbios, minimizando, assim, o uso de processo de autoclavagem em alta temperatura ou produtos químicos agressivos, além de poder(em) aumentar o tipo e número de materiais úteis como substratos na criação de tais ferramentas ou instrumentos.
[0202] Além disso, o instrumento pode ser útil para auxiliar na seleção do material, tal como um material mecanicamente biocompatível, ou um material biometricamente compatível usado na construção e/ou seleção de um material para uma estrutura anatômica, por exemplo, um implante. Para dentes saudáveis normais, a energia percussiva gerada pela mastigação é atenuada pelo ligamento periodontal na interface dente-osso saudável. No entanto, quando um implante substitui um dente natural devido a danos ou alguma doença, o ligamento é
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98/106 geralmente perdido e o implante pode transmitir as forças de percussão diretamente ao osso. Vários materiais, como compósitos, ouro, zircônia e assim por diante, usados para fabricar o pivô do implante, têm se mostrado eficazes em numerosos estudos. Embora os estudos tenham demonstrado a capacidade de sobrevivência de restaurações de implantes usando pivôs de resina composta, ouro ou zircônia, após a construção dos pivôs, não foram feitas pesquisas quanto a medições da resposta dinâmica à carga dos referidos materiais do pivô. 0 instrumento do presente pedido de patente de invenção pode ser usado para tais fins e pode ser útil para prever a adequabilidade ou compatibilidade antes da implantação, ou para escolher materiais adequados para proteger os dentes naturais adjacentes aos implantes. Assim, a escolha dos materiais pode minimizar a disparidade entre o modo como os implantes e os dentes naturais respondem ao impacto.
[0203] Além disso, o instrumento pode ser útil para auxiliar na seleção de material, tal como um material mecânica ou quimicamente durável ou compatível, usado na construção e/ou seleção de um material para, por exemplo, um avião, um automóvel, um navio, uma ponte, um edifício, quaisquer estruturas industriais, incluindo, mas limitadas a, instalações de geração de energia, estruturas em arco ou outras estruturas físicas, ou até materiais de amortecimento semelhantes e adequados para auxílio na construção de tais estruturas. O instrumento do presente pedido de patente de invenção pode ser usado para tais fins e pode ser útil para prever a adequação de um material antes da construção, além da detecção de rachaduras, fraturas, microfissuras, falhas de cimento, falhas de ligação ou localização de defeitos, etc.,
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99/106 após a construção.
[0204] Além disso, o presente pedido de patente de invenção também é útil para distinguir entre defeitos inerentes ao material que compõe a estrutura ou objeto e rachaduras ou fraturas, etc., conforme discutido acima, devido a trauma, desgaste ou carga repetida. Defeitos inerentes à construção óssea ou do material de um implante, ou uma estrutura física, por exemplo, podem incluir lesões no osso, defeitos similares na construção do implante ou fabricação de polímeros, compostos poliméricos ou ligas, ou compostos metálicos ou ligas.
[0205] A estabilização do instrumento pela parte de luva ou recurso de contato, e/ou aba ou aba e/ou componente também pode minimizar qualquer ação espasmódica que possa confundir os resultados do teste, por exemplo, quaisquer defeitos inerentes à estrutura óssea ou física ou estrutura industrial que possam ser mascarados por ação espasmódica do testador. Este tipo de detecção de defeitos é importante, pois a localização e a extensão do defeito podem impactar dramaticamente a estabilidade do implante ou das estruturas físicas ou industriais. Geralmente, quando as lesões são detectadas, por exemplo, em um implante, como um defeito cristalográfico ou apical, a estabilidade do implante pode ser afetada se os defeitos cristalográficos e apicais estiverem presentes. No passado, não havia outra maneira de reunir esse tipo de informação além de processos dispendiosos de radiação intensiva. Com o presente pedido de patente de invenção, este tipo de informação poderá ser recolhido e poderá ser feito de uma maneira pouco invasiva.
[0206] Em geral, o presente pedido de patente de invenção representa, ainda, uma nova forma de precisão de
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100/106 avaliação de risco na saúde dental ou integridade estrutural de estruturas físicas e uma oportunidade para diagnosticar de uma nova maneira. 0 presente pedido de patente de invenção fornece a administração de energia cinética à amostra, taxas de carga e deslocamento que podem ser determinadas pela amostra, desaceleração medida após o impacto e análise da resposta mecânica dinâmica para previsão mais precisa de trincos, fraturas, microfissuras, microfraturas; perda de vedação de cimento; falha do cimento; falha de ligação; microinfiltração; lesões; decadência; integridade estrutural em geral; estabilidade estrutural em geral ou local de defeito.
[0207] Além disso, vários indicadores da integridade estrutural, como LC (loss coefficient|coeficiente de perda) e ERG (energy return graph|gráfico de retorno de energia) podem ser possíveis, bem como cargas de percussão em uma direção crítica. 0 presente sistema fornece uma maneira conveniente e fácil de fornecer uma carga bucal, sendo outras direções de carregamento também possíveis, como a direção lingual para teste das propriedades estruturais mencionadas acima.
[0208] O carregamento bucal é importante porque é tipicamente o tipo mais perigoso de carga encontrado, por exemplo, por um dente. Em geral, o carregamento vertical induz tensões relativamente baixas nos dentes. No entanto, o movimento de trabalho e/ou não trabalho produz carga lateral como resultado do movimento lateral da mandíbula e geometrias inclinadas das superfícies oclusais dos dentes e restaurações. Este carregamento lateral pode induzir concentrações de tensão muito mais altas em superfícies externas e internas e abaixo da margem. Assim, ao usar o sistema do presente pedido de patente de invenção, tais testes podem ser facilmente
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101/106 realizados. Em suma, o sistema não só é adaptado para a detecção da estabilidade estrutural, integridade, rachaduras, etc., de uma estrutura de implante dentário protético, de uma estrutura dentária, uma estrutura ortopédica ou um implante ortopédico, mas também pode ser adaptado para uso no processo real de construção e substituição através de testes sob esforços que podem ser encontrados posteriormente após a implantação.
[0209] 0 carregamento natural é tipicamente pulsátil (em oposição, por exemplo, ao sinusoidal). Seja muscular, cardiovascular, por corrida, saltos, contração/bruxismo, etc., todos podem produzir uma carga, por exemplo, uma carga pulsátil. 0 carregamento de percussão é pulsátil e, portanto, fisiológico. 0 carregamento de percussão pode ser usado para medição das propriedades visco-elásticas e detecção de danos em uma estrutura.
[0210] 0 presente pedido de patente de invenção referese, ainda, a um sistema e método para medição das características estruturais que minimizam o impacto, mesmo um impacto minúsculo no objeto que esteja sendo medido, sem comprometer a sensibilidade da medição ou operação do sistema. Em uma aplicação, para menor força de impacto sem comprometer a sensibilidade da medição, o sistema inclui uma ferramenta de aplicação de energia 110 que é leve e/ou capaz de se mover a uma velocidade mais lenta, minimizando a força de impacto no objeto durante a medição enquanto exibe ou mantém melhor sensibilidade de medição. Em um aspecto, a ferramenta de aplicação de energia 110, por exemplo, a haste de derivação, pode ser feita de um material mais leve para minimizar o peso da peça manual, caso o dispositivo seja uma peça manual. Em outra aplicação, a ferramenta de aplicação de energia 110, por
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102/106 exemplo, a haste de derivação, pode ser feita mais curta e/ou de menor diâmetro, de tal modo que o tamanho da peça de manipulação também possa ser minimizado. Por exemplo, a ferramenta 110 pode ser feita de materiais que possam incluir titânio ou a ferramenta pode ter um invólucro oco e preenchido com, por exemplo, chumbo. Em outra aplicação, o sistema pode incluir um mecanismo de acionamento que possa diminuir a aceleração da ferramenta de aplicação de energia 110. Por exemplo, o mecanismo de acionamento pode incluir uma bobina de acionamento menor para diminuir a aceleração da ferramenta 110 de aplicação de energia, seja ou não leve e/ou menor em comprimento ou diâmetro, e a força de impacto no objeto durante a operação enquanto mantendo a sensibilidade da medição. Estas aplicações podem ser combinadas com uma ou mais das aplicações descritas anteriormente, incluindo o invólucro da peça manual de peso mais leve. A velocidade de condução da medição também pode ser desejável sem aumentar a velocidade inicial do impacto, de modo a minimizar o impacto no objeto durante a medição. 0 presente pedido de patente de invenção refere-se, ainda, a outro sistema e método para medição das características estruturais, tendo um mecanismo de acionamento que pode diminuir a distância de deslocamento da ferramenta de aplicação de energia, por exemplo, de cerca de 4 mm a cerca de 2 mm, mantendo a mesma velocidade inicial em contato e, assim, uma medição mais rápida é possível sem comprometer o funcionamento do sistema. 0 sistema pode ou não ter peças e/ou recursos descartáveis para auxiliar na capacidade de reposicionamento e/ou redução do impacto com os recursos mencionados abaixo.
[0211] Conforme mencionado acima, o presente pedido de
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103/106 patente de invenção fornece a facilidade e velocidade de aplicação e pode ser empregada para detectar e avaliar uma microinfiltração, decaimento bruto recorrente, prótese/levante de mordida solto, decaimento no canal profético, detectar se o dente não é restaurável, decaimento bruto, exposição próxima da polpa, rachaduras da dentina e do esmalte, fratura da liga interna ou mesmo qualquer incompatibilidade de bioengenharia, qualquer defeito que crie movimento dentro da estrutura, e assim por diante, de maneira não destrutiva. Isto também é verdade para as estruturas industriais ou físicas mencionadas acima. Embora o presente pedido de patente de invenção tenha sido descrito em relação a aspectos, aplicações e exemplos específicos respectivos, estes são meramente ilustrativos e não restritivos ao presente pedido de patente de invenção. A presente descrição aqui das aplicações ilustradas deste pedido de patente de invenção, incluindo a descrição no Resumo e no Sumário, não pretende ser exaustiva ou limitar o presente pedido de patente de invenção às formas precisas aqui divulgadas (e em particular, a inclusão de qualquer aplicação, recurso ou função particular dentro do Resumo ou Sumário não se destina a limitar o âmbito do presente pedido de patente de invenção a tal aplicação, recurso ou função). Pelo contrário, a descrição destina-se a descrever aplicações, recursos e funções ilustrativas a fim de fornecer a alguém de habilidade comum na técnica um contexto para entender este pedido de patente de invenção sem limitar o mesmo a qualquer aplicação, recurso ou função particularmente descrita, incluindo qualquer recurso ou função da aplicação que tenha sido descrito no Resumo ou Sumário. Embora aplicações e exemplos específicos para este pedido de patente de invenção sejam aqui descritos
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104/106 apenas para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do espírito e escopo do presente pedido de patente de invenção, conforme os especialistas na técnica relevante reconhecerão e apreciarão. Conforme indicado, estas modificações podem ser feitas ao presente pedido de patente de invenção à luz da descrição anterior das aplicações ilustradas deste pedido de patente de invenção e devem ser incluídas dentro do espírito e escopo do presente pedido de patente de invenção. Assim, embora este pedido de patente de invenção tenha sido descrito aqui com referência a aplicações particulares respectivas, uma amplitude de modificações, várias mudanças e substituições são pretendidas nas divulgações anteriores, e será apreciado que em alguns casos certas características das aplicações deste pedido de patente de invenção sejam empregadas sem um uso correspondente de outras características, sem que se fuja do escopo e espírito do presente pedido de patente de invenção, conforme estabelecido. Portanto, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular ao escopo e espírito essenciais deste pedido de patente de invenção.
[0212] A referência ao longo deste relatório descritivo para uma aplicação, a aplicação ou uma aplicação específica ou qualquer terminologia semelhante significa que uma particularidade, estrutura ou característica descrita em conexão com a aplicação é incluída em, pelo menos, uma aplicação e pode não estar necessariamente presente em todas as aplicações. Assim, as aparências respectivas das frases em uma aplicação, na aplicação ou em uma aplicação específica ou qualquer terminologia semelhante em vários locais ao longo
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105/106 deste relatório descritivo não se referem necessariamente à mesma aplicação. Além disso, as particularidades, estruturas ou características de qualquer aplicação em particular podem ser combinadas de forma adequada com uma ou mais dentre as outras aplicações. Deve-se entender que outras variações e modificações das aplicações aqui descritas e ilustradas são possíveis à luz dos ensinamentos do presente pedido de patente de invenção e devem ser consideradas como parte do espírito e escopo deste pedido de patente de invenção.
[0213] Na descrição aqui fornecida, são dispostos numerosos detalhes específicos, tais como exemplos de componentes e/ou métodos, para fornecimento de uma compreensão completa das aplicações deste pedido de patente de invenção. Um especialista na técnica relevante reconhecerá, no entanto, que uma aplicação poderá ser praticada sem um ou mais dos detalhes específicos ou com outros aparelhos, sistemas, conjuntos, métodos, componentes, materiais, peças e/ou semelhantes. Em outros casos, as estruturas, componentes, sistemas, materiais ou operações bem conhecidos não são especificamente mostrados ou descritos em detalhe para evitar aspectos obscuros das aplicações do presente pedido de patente de invenção. Embora este pedido de patente de invenção possa ser ilustrado usando uma aplicação particular, esta não é e não limita o presente pedido de patente de invenção a qualquer aplicação particular, e uma pessoa com habilidades comuns na técnica reconhecerá que as aplicações adicionais são facilmente compreensíveis e fazem parte deste pedido de patente de invenção.
[0214] Conforme aqui utilizado, os termos compreende, compreendendo, inclui, incluindo, tem, tendo ou
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106/106 qualquer outra variação do mesmo são destinados a cobrir uma inclusão não exclusiva. Por exemplo, um processo, produto, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não é necessariamente limitado apenas a esses elementos, mas pode incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal processo, procedimento, artigo ou aparelho.
[0215] Além disso, o termo ou como aqui utilizado, é geralmente destinado a significar e/ou, a menos que indicado de outra forma. Por exemplo, uma condição A ou B é satisfeita por qualquer um dos seguintes: A é verdadeiro (ou presente) e B é falso (ou não presente), A é falso (ou não presente) e B é verdadeiro (ou presente) e ambos A e B são verdadeiros (ou presentes). Conforme aqui utilizado, incluindo nas reivindicações a seguir, um termo precedido por um ou uma (e o ou a quando a base antecedente for um ou uma) incluirá tanto o singular quanto o plural de tal termo, a menos que claramente indicado dentro da reivindicação de outra forma (ou seja, que a referência o, a, um ou uma indica claramente apenas o singular ou apenas o plural). Além disso, conforme usado na descrição aqui, o significado de em inclui em e no, salvo se o contexto indicar claramente o contrário.
Claims (28)
- REIVINDICAÇÕES1. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, caracterizado por ter: um invólucro (102), tendo um interior oco, uma extremidade dianteira aberta e um eixo longitudinal; uma ferramenta de aplicação de energia (110) montada dentro do referido invólucro (102) para movimento, a referida ferramenta de aplicação de energia (110) tendo uma configuração de repouso e uma configuração ativa; um mecanismo de acionamento (140) suportado no interior do referido invólucro (102), o referido mecanismo de acionamento (140) sendo adaptado para mover a referida ferramenta de aplicação de energia (110) entre as referidas configurações de repouso e ativa; e um recurso descartável adaptado para envolver uma parte do referido dispositivo, o referido recurso descartável tendo: uma parte de luva (120), tendo um eixo longitudinal, e projetando-se a partir da referida extremidade dianteira aberta do referido invólucro por uma distância, a referida parte de luva tendo um interior oco com uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira e uma parte de contato com o objeto (123) na extremidade dianteira adaptada para repouso, em contato ou pressionada contra, pelo menos, uma parte do referido objeto com, pelo menos, uma parte da referia parte de contato com o objeto (123); e um recurso de contato (121) disposto no interior da parte de luva (120), adaptado para se mover ou deslizar livremente dentro da referida parte de luva (120) ao longo do referido eixo longitudinal da referida parte de luva, o referido recurso de contato (121) tendo um corpo com um comprimento e uma extremidade frontal fechada para fechar a parte dianteira aberta da parte de luva (120), a fim de minimizar o contatoPetição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 113/165
- 2/8 direto entre a referida ferramenta de aplicação de energia (110) e o referido objeto durante a medição.2. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a referida extremidade dianteira fechada do referido recurso de contato ter uma parte de contato móvel (121a) ou uma parte de contato deformante (121b').
- 3. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 1 ou 2, caracterizado por a referida extremidade dianteira do referido recurso de contato (121) ter uma superfície externa adaptada para se ajustar aos contornos da superfície do referido objeto para melhor contato entre a extremidade fechada do recurso de contato (121) e o objeto durante a medição.
- 4. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 1, 2 ou 3, caracterizado por ter, ainda, uma aba que se estende desde a referida parte de luva (120) perpendicular à referida superfície de contato com o objeto da referida parte de luva (120) .
- 5. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido corpo do referido recurso de contato (121) ter uma dimensão externa semelhante a uma dimensão interna da referida extremidade dianteira da referida parte de luva (120) .
- 6. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter, ainda, um sensor (143) adaptado para detectar uma força de contato quandoPetição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 114/1653/8 a referida parte de contato com o objeto (123) da referida parte de luva (120) pressionar o referido objeto.
- 7. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 6, caracterizado por ter, ainda, um componente tipo luva de transferência de força móvel disposto em direção à extremidade dianteira aberta do invólucro (102) para transferir a referida força de contato entre a referida parte de luva (120) e o referido objeto ao referido sensor (143).
- 8. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida parte de luva (120) se projetar a partir da referida extremidade dianteira aberta do referido invólucro (102) em uma direção paralela ou perpendicular ao eixo longitudinal do referido invólucro (102) .
- 9. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter, ainda, pelo menos, uma fonte de luz (114) disposta no referido invólucro (102) e, pelo menos, um tubo de luz que se prolonga a partir do referido invólucro (102) até a referida parte de luva (120) para transportar luz a partir de, pelo menos, uma referida fonte de luz (114) .
- 10. DISPOSITIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por, pelo menos, um referido tubo de luz ser adaptado para restringir o movimento da parte de luva (120) em relação ao invólucro (102) .
- 11. CONJUNTO DESCARTÁVEL, para uso em um dispositivoPetição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 115/1654/8 para determinação das características estruturais de um objeto, caracterizado por ter: uma parte de luva (120), tendo um interior oco com uma parte de contato com o objeto (123) em uma extremidade dianteira adaptada para repouso, contato ou pressão contra, pelo menos, uma parte do referido objeto com, pelo menos, uma parte da referida parte de contato com o objeto (123), e uma extremidade traseira tendo disposta em si um recurso de montagem de luva (120) adaptado para montagem do referido conjunto descartável em uma extremidade dianteira do referido dispositivo; e um recurso de contato (121) disposto dentro da parte de luva (120) adaptado para se mover ou deslizar livremente dentro da referida parte de luva (120), o referido recurso de contato (121) tendo um corpo com um comprimento e uma extremidade dianteira fechada para fechar a parte dianteira aberta da parte de luva (120), a fim de minimizar o contato direto entre a referida ferramenta de aplicação de energia (110) e o referido objeto durante a medição.
- 12. CONJUNTO DESCARTÁVEL, de acordo com a reivindicação número 11, caracterizado por a referida extremidade fechada ter uma parte de contato móvel (121a) ou uma parte de contato deformante (121b') adaptada para contato próximo com o referido objeto durante a medição.
- 13. CONJUNTO DESCARTÁVEL, de acordo com a reivindicação número 11 ou 12, caracterizado por ter, ainda, uma aba que se estende a partir da referida parte de luva (120) perpendicular à referida parte de contato com o objeto (123) da referida parte de luva (120).
- 14. CONJUNTO DESCARTÁVEL, de acordo com a reivindicação número 11, 12 ou 13, caracterizado por a referida extremidade dianteira do referido recurso de contato ter (121)Petição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 116/1655/8 uma membrana fina.
- 15. CONJUNTO DESCARTÁVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações de números 11 a 14, caracterizado por ter, ainda, uma aba (124) que se estende a partir da referida parte de luva perpendicular (92) à referida parte de contato com o objeto (123) da referida parte de luva (120) .
- 16. CONJUNTO DESCARTÁVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações de números 11 a 15, caracterizado por ter, ainda, um sensor (143) localizado e adaptado para detectar uma força de contato quando a referida parte de contato com o objeto (123) da referida parte de luva (120) pressionar o referido objeto.
- 17. MONTAGEM DESCARTÁVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações de números 1 a 16, caracterizado por ter, ainda, um chip para comunicação com um transceptor no referido dispositivo para certificar que o conjunto descartável é novo ou não usado.
- 18. MONTAGEM DESCARTÁVEL, de acordo com qualquer uma das reivindicações de números 11 a 17, caracterizada por o referido conjunto ter partes recicláveis, biodegradáveis, autoclaváveis ou combinações respectivas.
- 19. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, tendo: um dispositivo, tendo um invólucro (102) com uma extremidade aberta e um eixo longitudinal; uma ferramenta de aplicação de energia (110) montada no interior do referido invólucro (102) para aplicação de energia no referido objeto, a referida ferramenta de aplicação de energia (110) tendo uma posição de repouso e uma posição ativa; um mecanismo de acionamento (140) suportado dentro do referido invólucro (102) e acoplado à referidaPetição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 117/1656/8 ferramenta de aplicação de energia (143), o referido mecanismo de acionamento (140) adaptado para mover repetidamente a referida ferramenta de aplicação de energia (110) a partir da referida posição de repouso à referida posição ativa; uma parte de luva (120) projetando-se a partir da referida extremidade aberta do referido invólucro (102) por uma distância, a referida parte de luva (120) tendo uma parte de contato com o objeto (123) na sua extremidade livre aberta e adaptada para contatar, pelo menos, uma parte do referido objeto com, pelo menos, uma parte da referida parte de contato com o objeto (123) de sua extremidade aberta; um interruptor interno liga/desliga para o dispositivo, tendo: um sensor posicionado dentro do referido invólucro (102) para monitoração de uma força de contato entre a referida parte de contato com o objeto (123) da referida parte de luva (120) e o referido objeto quando, pelo menos, uma parte da referida parte de contato com o objeto (123) da referida parte de luva (120) contata, pelo menos, uma parte do objeto, o referido sensor (143) não estando direta e fisicamente acoplado à referida ferramenta de aplicação de energia (143) ; e um componente tipo luva de transferência de força móvel disposto na frente do invólucro (102) para transferir a referida força de contato a partir da referia parte de luva (120) a uma extremidade do referido sensor (143), o referido componente tipo luva de transferência sendo adaptado para um movimento de translação; caracterizado pelo referido sensor (143) ativar o referido mecanismo de acionamento (140) quando a referida força de contato exercida estiver em uma faixa predeterminada.
- 20. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação númeroPetição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 118/1657/819, caracterizado por ter, ainda, um computador acoplado ao referido dispositivo e adaptado para determinação das características estruturais do referido objeto.
- 21. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com as reivindicações números 19 e 20, caracterizado por a referida faixa predeterminada da força de contato exercida estar entre 1 newton a 40 newtons.
- 22. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 19, 20 ou 21, caracterizado por o referido movimento de translação do componente tipo luva (120) de transferência ser acionado quando, pelo menos, uma parte da parte de contato com o objeto (123) pressionar, pelo menos, uma parte do objeto por uma distância.
- 23. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 17, 18, 19 ou 20, caracterizado por uma segunda extremidade do referido sensor (143) estar em contato com um elemento estático ou dentro do referido invólucro (102) .
- 24. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 19 a 23, caracterizado por o referido sensor (143) ter uma almofada de detecção, pelo menos, um medidor de tensão, um sensor de força linear, um sensor óptico, um elemento piezoelétrico ou um sensor de efeito Hall.
- 25. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de números 20 a 24, caracterizado por ter, ainda, uma estação base (200) para pareamento com o referidoPetição 870190060815, de 28/06/2019, pág. 119/1658/8 dispositivo antes do uso.
- 26. SISTEMA PARA DETERMINAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DE UM OBJETO, de acordo com a reivindicação número 25, caracterizado por o referido dispositivo ter, ainda, um transceptor sem fio e pela referida estação base (200) ser adaptada para carregar o dispositivo e atuar como um transceptor sem fio para o computador na comunicação com o referido transceptor sem fio no dispositivo.
- 27. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 26, caracterizado por ter, ainda, pelo menos, uma fonte de luz (114) disposta no referido invólucro (102) e, pelo menos, um tubo de luz que se estende a partir do referido invólucro (102) até a referida parte de luva para transportar a luz a partir de, pelo menos, uma referida fonte de luz (114) .
- 28. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação número27, caracterizado por, pelo menos, um referido tubo de luz ser adaptado para restringir o movimento da parte de luva (120) em relação ao invólucro (102) .
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