口腔健康作为一个与人们生活息息相关的问题,越来越受到关注和重视,口腔问题的就诊需求也在日益增加。在口腔正畸过程中,会产生固齿损失、牙根吸收等副作用,并且副作用大小与口腔正畸治疗时间紧密相关,因而加快正畸牙齿移动速度、缩短正畸治疗周期可以作为一种非常有效的减少副作用的措施。对正畸过程中的牙齿施加施加一定频率和强度的振动载荷可以加速正畸牙齿的移动速度,即缩短正畸治疗周期,该方法易于实施,且对口腔组织没有侵入性。振动载荷的最佳频率会和牙齿的固有频率存在一定关系,测量牙齿固有频率是研究这种相关性的重要前提。本文研发了一种口腔正畸加速器,可以对口腔中的不同牙齿分别施加振动载荷,振动载荷的频率和振幅可以分别进行无级调节,此外,本文还对牙齿固有频率的测量方法进行了研究,选择了通过分析敲击牙齿时产生的声音信号来获取牙齿固有频率的方法,并将该功能集成到口腔正畸加速器。口腔正畸加速器由机械系统和控制系统组成,控制系统又分为硬件电路设计和软件设计。机械系统的设计实现了振幅与振频可以分别进行无级调节,为了保证设计的可靠性,设计过程中对机械系统进行了动力学分析和疲劳分析。硬件电路的设计包括最小系统、传感器模块、电机驱动模块、信息显示模块以及供电模块,并具体分析了各部分电路的功能与工作原理。软件设计部分以中断控制原理为基础,完成了振动频率的控制、测量和显示,此外,还对声音信号的处理方法进行了研究,应用快速傅里叶变换对采样的数据进行处理和分析,进而获得牙齿固有频率。最后本文应用口腔正畸加速器的样机进行实验,启动后可以正常运转,显示屏可以实时显示振动频率以及其他信息,振动频率和振幅可以进行无级调节;此外,使用该口腔正畸加速器对上颌中切牙的固有频率进行测量,将实验结果与有限元仿真结果进行对比与分析,表明了测量结果具有一定的准确性和可信度。