CN108294831A - 一种手术器械材料的自动分类和回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手术器械材料的自动分类和回收系统，包括计算机、运动控制系统、机械臂、重量传感器、监视器、回收盘、回收桶和摄像头，回收盘用于放置各种手术后物体的；摄像头用于拍摄回收盘中的物体的图像，实时监控回收盘的物体变化，捕捉物体形状、色彩等信息将用于计算机识别；回收桶是一个分类的桶，由计算机控制，用于抓取回收盘中的物体。本发明将这些器械材料放置到回收盘上，启动传动带，由机械臂将回收到对应的回收桶中，同时完成计数，从而替代了当前的人工回收，降低了工作强度，通过体感控制、以及图像识别，实现手术室取物、对数的自动化。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种手术器械材料的自动分类和回收系统。
背景技术
手术后，对所使用的器械和材料的计数和回收是非常繁琐的工作。尤其是手术时间长，纱布用量多，缝合针容易丢失，手术器械型号复杂。目前采用人工点数的方式，工作量大，而且将这些器械和材料铺开计数，也污染了环境。一旦出现丢失，医务人员经常需要在手术室内搜索，费时费力，而且也容易出错。
因此，对于上述问题有必要提出一种手术器械材料的自动分类和回收系统。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种手术器械材料的自动分类和回收系统。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：包括运动控制系统、用于抓取回收盘中物体的机械臂、用于感知回收盘重量变化的重量传感器、用于显示回收物体识别和数量的监视器、用于放置各种手术后物体的回收盘、用于器材分类的回收桶、用于控制机械臂抓取物体并且放置对应回收内的计算机、用于拍摄回收盘中的物体图像以及实时监控回收盘的物体变化并捕捉物体变化信息将用于计算机识别的摄像头；
所述运动控制系统、机械臂、重量传感器、监视器以及摄像头均与计算机相连接。
进一步的，所述重量传感器设置在回收盘内，所述回收盘旁边装有系统的状态指示灯。
进一步的，所述框架的前端设置有支架，所述支架安装摄像头和用于提供辅助照明的光源，所述摄像头设置有用于信号传输的第一无线收发器，其中光源包括可见光和红外光。
进一步的，其还包括用于传送回收盘的传送带，所述传送带与运动控制系统连接，所述传送带架设在两个框架之间，所述传送带的两端套装有转筒，其中一转筒设置有驱动电机。
进一步的，所述机械臂设置在传送带的尾端，所述机械臂设置有用于信号传输的第二无线收发器。
进一步的，所述计算机的底部设置有用于信号传输的第三无线收发器，所述第一无线收发、第二无线收发器和第三无线收发器之间相互连接。
进一步的，所述回收桶包括外壳和底座，所述回收桶内部分成若干个小格，每个小格对应一种回收的材料，所述回收桶上设有带有旋转轴打开或者关闭的盖子，所述回收桶内设有垃圾袋，所述回收桶的小格外靠近上边缘设有便于将垃圾袋上边缘固定在小格外的弹性夹子。
本发明有益效果：本发明将这些器械材料放置到回收盘上，启动传动带，由机械臂将回收到对应的回收桶中，同时完成计数，从而替代了当前的人工回收，降低了工作强度，通过体感控制、以及图像识别，实现手术室取物、对数的自动化。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的回收桶俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1并结合图2所示，一种手术器械材料的自动分类和回收系统，包括计算机5、运动控制系统、机械臂4、重量传感器、监视器、回收盘 3、回收桶6和摄像头7，所述回收盘3，用于放置各种手术后物体的；所述摄像头7，用于拍摄回收盘3中的物体的图像，实时监控回收盘3的物体变化，捕捉物体形状、色彩等信息将用于计算机5识别；
所述回收桶6是一个分类的桶，分别放置手术器械，耗材、垃圾；
所述机械臂4由计算机5控制，用于抓取回收盘中的物体；
所述重量传感器用于感知回收盘的重量变化；
所述监视器用于显示回收物体的识别和数量；
所述计算机5内设置有自动识别算法，所述自动识别算法利用图像和重量改变对回收盘3中的物体进行模式分类，并且输送到机械臂4，控制机械臂4抓取物体，并且放置到对应的类别的回收桶6中。
其中，所述重量传感器设置在回收盘3内，所述回收盘3旁边装有系统的状态指示灯。
其中，所述框架1的前端设置有支架，所述支架安装摄像头7和用于提供辅助照明的光源8，所述摄像头7设置有用于信号传输的第一无线收发器9，其中光源8包括可见光和红外光。
所述运动控制系统用于控制传动带2运动；所述传送带2架设在两个框架之间，所述传送带2，用于传送回收盘；所述传送带2的两端套装有转筒，其中一转筒设置有驱动电机。
其中，所述机械臂4设置在传送带2的尾端，所述机械臂设置有用于信号传输的第二无线收发器。
所述计算机5的底部设置有用于信号传输的第三无线收发器11，所述第一无线收发、第二无线收发器和第三无线收发器之间相互连接。
进一步的，放入回收盘3的物体要分开放置，不能叠加在一起，以有利于识别，物体到达机械臂处，传送带停止运动。由计算机计算移动的距离，控制机械臂根据物体坐标，实现抓取和放置
进一步的，所述机械臂4每完成一次器械或材料回收后，将器械或者材料类别的计数加1。
还设置有一套计算机视觉和运动控制系统，其包括图像采集模块、图像处理模块、坐标识别模块、物体种类识别模块、传送带控制模块、机械臂控制模块、信息显示模块、反馈信息处理模块功能；所述图像采集模块是在回收盘重量传感器感知到重量变化后，将摄像头拍摄到物体图像作为输入图像；所述预处理模块是将输入的图像进行去噪，校正对比度、校正光源影响。所述的坐标识别模块是计算回收盘中的多个物体的位置坐标；所述物体种类识别模块是确定放置的器械或者材料的种类；
其中，所述传送带控制模块是物体识别完毕后，由计算机的控制系统，启动电机带动传动带；当运动到机械臂处，传动带停止；所述机械臂控制模块是传送带到达后，计算机运动控制系统控制机械臂，根据物体坐标和类别，抓取物体放置到回收桶的小格中；所述信息显示模块是将物体的类别和材料计数，并且显示；
其中所述反馈信息处理模块是根据装置的工作反馈，改变系统状态灯，当机械臂完成放置后，状态灯变成就绪，当开始识别后，状态灯修改为工作中。
其中图像采集模块做延迟工作，当第一个物体放入后，启动计时器，在规定时间内，如果物体的重量或者图像没有变化，停止拍摄图像，采集结束，从而实现同时采集多个物体的图像。
其中图像预处理模块是去除图像噪声，校正光源和对比度，产生有利于识别的图像。
在回收盘3中，计算出每个物体的三维空间坐标，所述运动控制系统设在框架后端的底部，所述框架带有万向轮，可以整体移动，传送带的起始位置和终点位置，有位置传感器，便于传送带定位，
所述回收桶6包括外壳12和底座13，所述回收桶6内部分成若干个小格14，每个小格14对应一种回收的材料，所述回收桶6上设有盖子，带有旋转轴打开或者关闭，所述回收桶内设有垃圾袋，所述回收桶6的小格外靠近上边缘设有弹性夹子，便于将垃圾袋的上边缘固定在小格外。
其中需要识别的物体包括手术钳、手术刀、纱布、棉球。
本发明将这些器械材料放置到回收盘上，启动传动带，由机械臂将回收到对应的回收桶中，同时完成计数，从而替代了当前的人工回收，降低了工作强度，通过体感控制、以及图像识别，实现手术室取物、对数的自动化。
回收盘3旁边装有一组状态指示灯，分别显示就绪、工作中、故障信息。就绪灯亮，回收盘可以接收一个或者多个新的物体。工作灯亮，指识别算法处理中，不能接收新的物体。故障灯是指出现机械运动、识别错误等其他系统性故障。由计算机系统控制这些灯的状态。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：包括运动控制系统、用于抓取回收盘中物体的机械臂、用于感知回收盘重量变化的重量传感器、用于显示回收物体识别和数量的监视器、用于放置各种手术后物体的回收盘、用于器材分类的回收桶、用于控制机械臂抓取物体并且放置对应回收内的计算机、用于拍摄回收盘中的物体图像以及实时监控回收盘的物体变化并捕捉物体变化信息将用于计算机识别的摄像头；
所述运动控制系统、机械臂、重量传感器、监视器以及摄像头均与计算机相连接。
2.如权利要求1所述的一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：所述重量传感器设置在回收盘内，所述回收盘旁边装有系统的状态指示灯。
3.如权利要求1所述的一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：所述框架的前端设置有支架，所述支架安装摄像头和用于提供辅助照明的光源，所述摄像头设置有用于信号传输的第一无线收发器，其中光源包括可见光和红外光。
4.如权利要求1所述的一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：其还包括用于传送回收盘的传送带，所述传送带与运动控制系统连接，所述传送带架设在两个框架之间，所述传送带的两端套装有转筒，其中一转筒设置有驱动电机。
5.如权利要求4所述的一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：所述机械臂设置在传送带的尾端，所述机械臂设置有用于信号传输的第二无线收发器。
6.如权利要求3所述的一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：所述计算机的底部设置有用于信号传输的第三无线收发器，所述第一无线收发、第二无线收发器和第三无线收发器之间相互连接。
7.如权利要求1所述的一种手术器械材料的自动分类和回收系统，其特征在于：所述回收桶包括外壳和底座，所述回收桶内部分成若干个小格，每个小格对应一种回收的材料，所述回收桶上设有带有旋转轴打开或者关闭的盖子，所述回收桶内设有垃圾袋，所述回收桶的小格外靠近上边缘设有便于将垃圾袋上边缘固定在小格外的弹性夹子。
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