CN114305776A - 智能牙齿保健系统及其智能洁牙装置 - Google Patents
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Abstract
一种智能牙齿保健系统及其智能洁牙装置,其包括多种感测元件,可以侦测口腔及牙齿的状态,让使用者在刷牙时可以得到与健康状况相关的数据,而且也可以侦测洁牙装置本身移动的状态,由此搭配在移动装置上执行的计算机程序,而引导使用者针对口腔及牙齿的状态进行洁牙。感测元件侦测到的数据可经由移动装置传送至云端服务装置,对使用者的健康状态进行分析。
Description
技术领域
本发明涉及一种牙齿保健的技术领域,特别是涉及一种智能牙齿保健系统及其智能洁牙装置。
背景技术
牙齿的清洁影响个人健康甚巨,而牙齿清洁的最基本的习惯则是每天早晚都会做的刷牙活动。除了使用一般的牙刷刷牙之外,也可以使用电动牙刷进行刷牙。但是使用者在刷牙的过程中,因为无法了解自己口腔及牙齿的状况,因此刷牙时并没有特别针对需要的部位仔细地进行洁牙,因而往往导致牙齿及口腔的疾病,例如龋齿、牙周病等。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种智能牙齿保健系统及其智能洁牙装置,其包括多种感测元件,可以侦测口腔及牙齿的状态,让使用者在刷牙时可以得到与健康状况相关的数据,而且也可以侦测洁牙装置本身移动的状态,由此搭配计算机程序,而引导使用者针对口腔及牙齿的状态进行洁牙。
本发明的智能洁牙装置的一实施例包括一握持件、一洁牙件、一第一处理器、一驱动器、一传动件、一第一无线收发模块、一位移侦测模块以及一唾液侦测模块。握持件具有一壳体,所述壳体包括一第一端部以及一第二端部。洁牙件具有一刷头、一连接部以及多根刷毛,所述连接部连接于所述刷头且可拆卸地连接于所述第一端部,所述多根刷毛设置于所述刷头上。第一处理器设置在所述握持件的所述壳体中。驱动器设于所述握持件的所述壳体中且电性连接于所述第一处理器。传动件从所述握持件的所述壳体向外延伸且连接所述驱动器以及所述洁牙件,所述驱动器的扭力经由所述传动件传送至所述洁牙件,使所述洁牙件转动或震动。第一无线收发模块设置在所述握持件的所述壳体中且与所述第一处理器电性连接。位移侦测模块设置在所述握持件的所述壳体内且电性连接于所述第一处理器,所述位置侦测单元侦测所述握持件的位置并产生一位移信号。唾液侦测模块设置在所述洁牙件的所述刷头的表面且电性连接于所述第一处理器,所述体液感测模块侦测一使用者的唾液并产生一生理特征信号;其中所述位移信号及所述生理特征信号传送至所述第一处理器且经由所述第一无线收发模块传送。
在另一实施例中,所述唾液侦测模块包括一血液侦测器、一酸碱侦测器以及一血糖侦测器,所述生理特征信号包括一血液浓度信号、一酸碱值信号以及一血糖浓度信号。
在另一实施例中,所述唾液侦测模块是可拆卸地设置在所述洁牙件的所述刷头的表面。
在另一实施例中,本发明的智能洁牙装置还包括一摄像模块,电性连接于所述第一处理器且从所述刷头获取所述使用者的口腔的影像。
在另一实施例中,所述传动件自所述第一端部朝远离所述壳体的方向延伸,所述连接部套设在所述传动件上且所述传动件延伸至所述刷头的内部,所述摄像模块设置在所述传动件上,且所述刷头具有一第一透明视窗,所述第一透明视窗对应于所述摄像模块,所述刷头外部的光线经由所述第一透明视窗进入所述摄像模块。
在另一实施例中,本发明的智能洁牙装置还包括一发光模块,其设置在所述传动件上且电性连接于所述第一处理器,所述刷头还具有一第二透明视窗,所述第二透明视窗对应于所述发光模块,所述发光模块发出的光经由所述第二透明视窗从所述刷头发出。
在另一实施例中,本发明的智能洁牙装置还包括一电源模块,其设置在所述握持件的所述壳体中且电性连接于所述第一处理器。
在另一实施例中,本发明的智能洁牙装置还包括一承载座,所述握持件可分离地放置在所述承载座上,所述承载座具有一充电模块,所述握持件放置在所述承载座上时,所述充电模块与所述电源模块电性连接并且对所述电源模块进行充电。
本发明的另一目的在于提供一种智能牙齿保健系统,其包括上述的智能洁牙装置以及一移动装置。所述移动装置包括一第二处理器、一显示模块、一存储模块以及一第二无线收发模块,所述显示模块、所述存储模块以及所述第二无线收发模块电性连接于所述第二处理器,所述位移信号及所述生理特征信号从所述第一无线收发模块传送至所述第二无线收发模块,所述位移信号传送至所述第二处理器,而且所述第二处理器从所述存储模块载入一计算机程序并执行所述计算机程序,所述位移信号输入所述计算机程序。
在另一实施例中,本发明的智能牙齿保健系统还包括一云端服务装置,所述移动装置还包括一第三无线收发模块,所述生理特征信号经由所述第三无线收发模块传送至所述云端服务装置进行健康状态分析。
本发明的智能牙齿保健系统及智能洁牙装置通过设置多种感测器,在使用本发明的智能洁牙装置进行洁牙时,可以同时侦测口腔及牙齿的状态以及操作牙刷的轨迹,配合计算机程序导引使用者根据口腔及牙齿的状态正确地刷牙,而且能够量测使用者本身的身体健康数据,并传送至云端服务装置进行健康状态分析。
附图说明
图1为本发明的智能洁牙装置的一实施例的主视图。
图2为图1的智能洁牙装置的分解图。
图3为图2的智能洁牙装置的侧视图。
图4为本发明的智能牙齿保健系统的一实施例的方块图。
图5为本发明的智能牙齿保健系统的示意图。
具体实施方式
本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。
摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻的用,并非用来限制本发明的权利范围。
本说明书或申请专利范围中提及的”第一”、”第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
请参阅图1、图2及图3,其表示本发明的智能洁牙装置的一实施例。如图2所示,本发明的智能洁牙装置100包括一握持件10、一洁牙件20以及一承载座30。
如图1所示,握持件10具有一筒状的壳体,例如可以是圆筒状或椭圆筒状,供使用者的手部握持。握持件10具有第一端部11以及第二端部12,洁牙件20连接于第一端部11。握持件10的第二端部12可放置在承载座30上。洁牙件20具有一刷头21、一连接部22以及多根刷毛23,连接部22连接于刷头21且可拆卸地连接于第一端部11,所述多根刷毛23设置于刷头21上。连接部22的形状可以配合握持部11,而且连接部22的可以使用具有弹性及可挠性的材质,以便于洁牙件20易于产生后述的转动或震动,而进行洁牙。
如图2及图3所示,并请一并参阅图4,本发明的智能洁牙装置100包括一第一处理器40、一驱动器50、一传动件60、一位移侦测模块70、一唾液侦测模块80、一摄像模块90、一第一发光模块110以及一电源模块120。在握持件10的壳体内设有一电路板13,第一处理器40及位移侦测模块70设置在电路板13上,如图2所示,在壳体的表面设有电源开关及速度控制按钮,电源开关及速度控制按钮电性连接于第一处理器40,按压电源开关及速度控制按钮可以产生控制信号,控制信号传送至第一处理器40,第一处理器40可以控制电源的导通或关闭以及控制洁牙件20的旋转或震动的速度。
驱动器50设置在握持件10的壳体内,传动件60设置在壳体内且连接于驱动器50,如图2及图3所示,传动件60从握持件10的第一端部11延伸至壳体的外部,洁牙件20套设在传动件60上且传动件60延伸至洁牙件20的内部。在本实施例中,驱动器50为电动马达,传动件60为一延伸杆,驱动器50经由传动模块将扭力转换成传动件60的转动或正交于传动件60延伸方向的震动,由此使洁牙件20产生旋转或震动而可以对牙齿进行清洁。
如图4所示,电源模块120设置在握持件10的壳体中且电性连接于第一处理器40,电源模块120的电力经由第一处理器40提供给置驱动器50及位移侦测模块70、唾液侦测模块80、摄像模块90及第一发光模块110。电源模块120为可充电的电池。电源模块120设置在靠近握持件10的第二端部12,如前所述,第二端部12可放置在承载座30上,承载座30内设有充电模块31而且连接于市电,第二端部12及承载座30分别设置有金属导电片或者线圈,该金属导电片或者线圈分别连接于电源模块120及充电模块。当第二端部12放置在承载座30上时,通过金属导电片的接触或线圈的电磁交互作用,承载座30的充电模块31可对电源模块120进行充电。
位移侦测模块70设置在握持件10内的电路板上。位移侦测模块70包括加速度计及陀螺仪,当使用者握持握持件10做刷牙的动作时,加速度计与陀螺仪可以侦测握持件10移动及转动的方向,并产生位移信号,位移信号传送至第一处理器40。
如图2、图3及图4所示,唾液侦测模块80包括血液侦测器、酸碱侦测器以及血糖侦测器,唾液侦测模块80接触于唾液而侦测唾液中的血液含量、酸碱值以及血糖值而产生多个生理特征信号。因此唾液侦测模块80设置在洁牙件20上,而在使用者将洁牙件20伸入口腔进行洁牙时,可以同时对唾液进行侦测。如图3所示,在本实施例中,在刷头21设有刷毛23的表面上形成一凹陷部211,凹陷部211可以被刷毛23围绕,唾液侦测模块80设置在凹陷部211中,而且可以从刷头21拆下。当刷毛23使用一段时间而部分脱落或弯曲时,使用者更换洁牙件20,但可以将唾液侦测模块80从刷头21拆下,并安装在新的洁牙件20上,因此唾液侦测模块80可以重复使用。可以在洁牙件20中设置导线将唾液侦测模块80产生的生理特征信号传送至第一处理器40,或者是在唾液侦测模块80中设置无线传输元件,将生理特征信号传送至第一处理器40。
摄像模块90是用于获取口腔及牙齿的影像,第一发光模块110对口腔产生照明的光线,摄像模块90配合第一发光模块110可以在使用者进行洁牙的过程中得到使用者口腔的影像,因此摄像模块90及第一发光模块110较佳是设置在对应于洁牙件20的位置。如前所述,传动件60经由握持件10的第一端部11延伸至洁牙件20的内部且经过连接部22延伸至刷头21的内部,因此在本实施例中,摄像模块90及第一发光模块110设置在靠近传动件60的末端处且对应于刷头21的位置。在刷头21上设置有刷毛23的表面上设有第一透明视窗212以及第二透明视窗213,当传动件60延伸至洁牙件20的内部时,摄像模块90对应于第一透明视窗212,第一发光模块110对应于第二透明视窗213,第一发光模块110发出的光线经由第二透明视窗213照射至刷头21的外部,而刷头21外部的光线经由第一透明视窗212进入摄像模块90而产生影像。在传动件60内部可设置导线,使摄像模块90与第一发光模块110电性连接于第一处理器40,电源模块120的电力可经由第一处理器40传送至摄像模块90与第一发光模块110,摄像模块90产生的影像信号可经由导线传送至第一处理器40。第一发光模块110可包括多个发光元件,发光元件可发出可见光而摄像模块90接收产生可见光影像,发光元件也可发出特殊波长的光,照射到牙齿后,牙齿上的牙菌斑会产生特殊的颜色,因而得到口腔中牙菌斑分布的影像。
另外,在洁牙件20的刷头21上还可以设置压力感测器,侦测使用者洁牙时施加在牙龈与牙齿上的压力。
如图4及图5所示,本发明的智能洁牙装置100还包括第一通信模块130,其设置在握持件10内的电路板上且电性连接于第一处理器40,位移侦测模块70产生的位移信号、唾液侦测模块80产生的生理特征信号以及摄像模块90产生的影像信号传送至第一处理器40后,第一处理器40将位移信号、生理特征信号及影像信号经由第一通信模块130传送至移动装置200。
如图4及图5所示,本发明的智能牙齿保健系统包括本发明的智能洁牙装置100、一移动装置200以及云端服务装置300。移动装置200包括第二处理器210、显示模块220、存储模块230、第二通信单元240及第三通信单元250。存储模块230中存储有计算机程序。本发明所使用的计算机程序包括但不限于,例如,洁牙游戏、刷牙游戏、牙齿保健软件、卫教软件等。以下,以洁牙游戏为例来说明本发明。当使用者在移动装置200上执行洁牙游戏时,第二处理器210从存储模块230载入计算机程序并执行,并在显示模块220上显示游戏的画面。例如在每个牙齿的位置设置不同的怪物,使用者可设定一个游戏角色,对每个牙齿进行洁牙时,游戏画面则显示游戏角色与各怪物战斗,当使用者完成每个牙齿的洁牙动作时,怪物即被消灭并且过关得到分数,较容易洁牙的牙齿,例如门齿或犬齿,可以设定比较容易击败的怪物且过关的分数较低,而比较不容易洁牙的牙齿,例如大臼齿,可以设定比较厉害的怪物且过关的分数较高。
如前所述,智能洁牙装置100产生的位移信号、生理特征信号及影像信号会传送至移动装置200,位移信号、生理特征信号及影像信号可以存储在存储模块230中。移动装置200得到位移信号后,可以计算出目前智能洁牙装置100的位置,由此在洁牙游戏上可以对应地显示游戏角色所在的关卡,而且得到使用者使用智能洁牙装置100的移动轨迹,而多个生理特征信号也可以应用在洁牙游戏中,例如在口腔的某个位置侦测到血液浓度较高时,表示口腔所述处可能有出血的情况,为了避免使用者在此处刷牙而使出血情况恶化,当使用者移动智能洁牙装置100到所述处牙齿时,洁牙游戏可以即时提供过关的宝物,让游戏角色一到所述处即可立即击败怪物而过关。同样地,影像信号也可以应用于洁牙游戏中,如前所述,通过特殊波长的光线可以侦测到牙菌斑,因此在形成牙菌斑的牙齿处希望使用者比正常情况做还进一步的洁牙,因此洁牙游戏可以在游戏画面中与具有牙菌斑的牙齿处对应的位置上即时地产生分数高的怪物,让使用者对所述处牙齿做更仔细且完整的洁牙动作。而上述压力感测器产生的压力信号传送至移动装置200后,也可以应用于洁牙游戏中,例如洁牙的施力过大时,可以直接造成游戏角色血量降低。
另外,移动装置200可将位移信号、生理特征信号及影像信号经由第三通信模块250传送至一云端服务装置300。云端服务装置300可以根据影像信号建构出口腔的三维模型,并且标示出口腔疾病的位置,例如龋齿、牙龈或口腔出血、牙龈囊肿等,而云端服务装置300可以同时连线于使用者的牙医师,使得牙医师可以即时进行诊断。云端服务装置300可以对于每天由移动装置200传送的位移信号分析出使用者的洁牙习惯的信息,而同时可将洁牙习惯的信息传送至使用者的牙医师,并配合口腔的三维影像对于使用者的洁牙习惯进行矫正。生理特征信号传送至云端服务装置300后,唾液酸碱值及血糖值可以作为使用者每日健康数据的参考。
在另一实施例中,由于使用者的手需握持握持件10进行洁牙的动作,因此可以在握持件10上设置体温感测器、心律感测器及血压感测器等,当使用者握持握持件10时,可以同时测得使用者的体温数据、心律数据及血压值等其他的生理特征信号,而同步经由移动装置200传送至云端服务装置300。
在另一实施例中,可以在洁牙件20上设置超音波元件,在使用者将洁牙件20放置于口腔时,超音波元件可以产生震荡而松动牙结石,在洁牙的同时可以去除牙结石。
在另一实施例中,可以在洁牙件20上设置洁牙剂的存储空间,配合前述摄像模块90获取的口腔影像,当洁牙件20移动至需要特别加强洁牙的位置时,例如具有牙菌斑的牙齿或是颜色特别黄的牙齿,第一处理器40控制设置在握持件10的微型泵加压将洁牙剂从洁牙件20挤出而达到消除牙菌斑或加强清洁的效果。
承载座30上除了供放置握持件10的插槽之外,可设置供放置移动装置200的插槽,当使用者拿起握持件10后,可将移动装置200放置在承载座30上,承载座30上供设置移动装置200的插槽也可以连接至充电电路而对移动装置200进行充电,而移动装置200同时与智能洁牙装置100通信连线。
在另一实施例中,智能洁牙装置100还包括一第二发光模块,第二发光模块设置在传动件60上且位在第一发光模块110的相对面。当传动件60设置在洁牙件20中时,第二发光模块对应于刷头21的背面,背面是相对于刷头21设置刷毛23的表面,在刷头21的背面可设置第三透明视窗,第二发光模块发出的光可经由第三透明视窗发出。由于第二发光模块设置在刷头21的背面,因此在洁牙时,第二发光模块是朝向口腔的粘膜,如果使用者的口腔具有患部,例如口腔发炎溃烂或口腔癌等症状,第二发光模块可发出治疗性的光线,在洁牙的同时照射在患部进行治疗。
在另一实施例中,智能洁牙装置100的承载座30包括一第三处理器、一显示模块以及一存储模块,洁牙游戏存储在承载座30的存储模块中,并且由第三处理器载入后执行而将游戏画面显示在显示模块,前述的位移信号、生理特征信号及影像信号由第一通信模块传送至承载座30并与洁牙游戏搭配。本实施例的,智能洁牙装置100可以不与移动装置200连线,而同样可以进行以洁牙游戏导引使用者进行洁牙。
另外,在另一实施例中,本发明的智能洁牙装置100可以针对不同部位的牙齿以适应各牙齿的状态的方式进行洁牙。如前所述,由于本发明的智能洁牙装置100具有位移侦测模块70及摄像模块90,因此使用者在第一次使用本发明的智能洁牙装置100时,随着使用者在口腔中移动本发明的智能洁牙装置100,位移侦测模块70及摄像模块90可以分别侦测到各牙齿的位置以及各牙齿的影像,由此可以传送至移动装置200中,并且配合计算机程序建构出口腔中牙齿结构的各项数据,例如各牙齿的位置座标、牙齿的宽度及长度、牙缝的宽度、咬合面的面积等。
在口腔中牙齿结构的各项数据建构完成后,当使用者再次使用本发明的智能洁牙装置100刷牙时,移动装置200根据智能洁牙装置100传送的位移信号,得知目前智能洁牙装置100移动到哪个位置的牙齿,对应地以不同的洁牙模式进行洁牙,例如改变驱动器50的转动频率,而达到刷头21以不同的频率振动,或者是智能洁牙装置100移动到牙缝的位置,驱动器50可以驱动刷头21以较大的振幅振动,而可以清洁到牙缝的深处。另外,当智能洁牙装置100移动到牙齿与牙龈的连接处时,驱动器50可以驱动刷头21以较大的压力清除牙齿与牙龈的连接处,以避免牙菌斑累积而形成牙结石,而预防牙周病。另外,当使用者希望做牙齿美白时,可以配合前述的释放出洁牙剂,而且驱动器50可以驱动刷头21以高频率振动而密集地针对牙齿表面进行洁牙,而达到抛光洁白的效果。
当智能洁牙装置100以各种模式进行洁牙时,摄像模块90仍持续获取口腔及牙齿的影像,移动装置200可根据摄像模块90传送的影像信号判断每个牙齿进行洁牙的状态,并作为下次洁牙时针对每个牙齿调整驱动器50作动而改变刷头21动作的依据。因此本发明的智能洁牙装置100可以针对使用者的口腔状态进行学习,并针对每个牙齿得到最佳的洁牙模式,在洁牙时针对每个牙齿分别以其最佳模式进行洁牙,真正达到智慧洁牙的目的。
本发明的智能洁牙装置在实施洁牙时,可以同时侦测智能洁牙装置的位移、唾液的状态并获取口腔的影像,将所侦测到的位移信号、生理特征信号及影像信号搭配在移动装置执行的洁牙游戏,而导引使用者进行洁牙,移动装置还将位移信号、生理特征信号及影像信号传送至云端服务装置进行分析,并将分析的结果提供给牙医师作为诊断的参考,而对使用者提供全方位的洁牙导引,并且可以即时地监管自身的健康状态。
惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即凡是依本发明的申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种智能洁牙装置,其特征在于,包括:
一握持件,其包括一第一端部以及一第二端部;
一洁牙件,其具有一刷头、一连接部以及多根刷毛,所述连接部连接于所述刷头且可拆卸地连接于所述第一端部,所述多根刷毛设置于所述刷头上;
一第一处理器,其设置在所述握持件中;
一驱动器,其设于所述握持件中且电性连接于所述第一处理器;
一传动件,其从所述握持件的所述第一端部向外延伸且连接所述驱动器以及所述洁牙件,所述驱动器的扭力经由所述传动件传送至所述洁牙件,使所述洁牙件转动或震动;
一第一无线收发模块,其设置在所述握持件中且与所述第一处理器电性连接;
一位移侦测模块,其设置在所述握持件内且电性连接于所述第一处理器,所述位移侦测模块侦测所述握持件的位置并产生一位移信号;
一唾液侦测模块,其设置在所述洁牙件的所述刷头的表面且电性连接于所述第一处理器,所述唾液侦测模块侦测一使用者的唾液并产生一生理特征信号;以及
一摄像模块,其电性连接于所述第一处理器且从所述刷头获取所述使用者的口腔的影像,并产生一影像信号;
其中所述位移信号及所述生理特征信号传送至所述第一处理器且经由所述第一无线收发模块传送。
2.根据权利要求1所述的智能洁牙装置,其特征在于,所述唾液侦测模块包括一血液侦测器、一酸碱侦测器以及一血糖侦测器,所述生理特征信号包括一血液浓度信号、一酸碱值信号以及一血糖浓度信号。
3.根据权利要求1或2所述的智能洁牙装置,其特征在于,所述唾液侦测模块可拆卸地设置在所述洁牙件的所述刷头的表面。
4.根据权利要求1或2所述的智能洁牙装置,其特征在于,所述传动件自所述第一端部朝远离壳体的方向延伸,所述连接部套设在所述传动件上且所述传动件延伸至所述刷头的内部,所述摄像模块设置在所述传动件上,且所述刷头具有一第一透明视窗,所述第一透明视窗对应于所述摄像模块,所述刷头外部的光线经由所述第一透明视窗进入所述摄像模块。
5.根据权利要求4所述的智能洁牙装置,其特征在于,还包括一发光模块,所述发光模块设置在所述传动件上且电性连接于所述第一处理器,所述刷头还具有一第二透明视窗,所述第二透明视窗对应于所述发光模块,所述发光模块发出的光经由所述第二透明视窗从所述刷头发出。
6.根据权利要求1或2所述的智能洁牙装置,其特征在于,还包括一电源模块,所述电源模块设置在所述握持件的壳体中且电性连接于所述第一处理器。
7.根据权利要求6所述的智能洁牙装置,其特征在于,还包括一承载座,所述握持件可分离地放置在所述承载座上,所述承载座具有一充电模块,所述握持件放置在所述承载座上时,所述充电模块与所述电源模块电性连接并且对所述电源模块进行充电。
8.一种智能牙齿保健系统,其特征在于,包括:
根据权利要求1至7中任一权利要求所述的智能洁牙装置;
一移动装置,其包括一第二处理器、一显示模块、一存储模块以及一第二无线收发模块,所述显示模块、所述存储模块以及所述第二无线收发模块电性连接于所述第二处理器,所述位移信号及所述生理特征信号从所述第一无线收发模块传送至所述第二无线收发模块,所述位移信号传送至所述第二处理器,而且所述第二处理器从所述存储模块载入计算机程序并执行所述计算机程序,所述位移信号输入所述计算机程序。
9.根据权利要求8所述的智能牙齿保健系统,其特征在于,其还包括一云端服务装置,所述移动装置还包括一第三无线收发模块,所述生理特征信号经由所述第三无线收发模块传送至所述云端服务装置进行健康状态分析。
10.根据权利要求8或9所述的智能牙齿保健系统,其特征在于,所述移动装置根据所述位移信号及所述影像信号得到所述使用者的牙齿结构数据,且所述移动装置根据所述牙齿结构数据产生控制信号,所述控制信号传送至所述智能洁牙装置,所述智能洁牙装置根据所述控制信号进行洁牙。
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