CN108733035A - 一种导引机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明属于智能设备技术领域，具体涉及一种导引机器人。该导引机器人用于导引输液者移动，包括控制单元、移动单元、固定单元和主体单元，其中：所述控制单元，用于处理获得的指令信息，并将指令信息处理得到包括目的地信息的命令反馈至所述移动单元，控制所述移动单元；所述移动单元，用于根据命令移动并导引所述导引机器人至目的地；所述固定单元，用于固定容器，能相对所述主体单元升降；所述主体单元，其至少包括底座，用于容置并支撑所述控制单元、所述移动单元和所述固定单元。该导引机器人可方便的自动导引输液者独立、安全到达预设定目的地，并使得输液者与护士能随时保持畅通的沟通，有效解决输液过程输液者行动困难的问题。

Description

一种导引机器人
技术领域
本发明属于智能设备技术领域，具体涉及一种导引机器人。
背景技术
“能吃药不打针，能打针不输液”，输液似乎成为了最后的救命稻草，也成为医院常用的治病的方式。无论在哪个国家，输液都是药物治疗的重要组成部分。以抗生素治疗为例，在英国，接受抗生素治疗的患者中有40％通过输液方式给药。虽然医生会在患者病情好转后尽量换用口服药，但输液在很多时候确实是治疗之初的首选。
在输液过程中，由于液体放置位置的限定，输液者通常坐或躺在一个固定地方，并且由于身体部位与输液容器的连接造成输液者移动困难，当输液者有移动需求(例如有如厕需求)时一般都是由家人或护士高举输液容器，并搀扶输液者缓慢行进至目的地。如若在一个完全陌生的医院环境中，一时难以找到卫生间，势必给输液者和家人都带来很大的麻烦。另外，在输液快要结束时，若身边无呼叫按铃，输液者或其家人需到护士站呼叫护士换液体或拔针头，对于患病的输液者或照顾其的家人也是相当不容易的事情。
人在生病的时候是心情最灰暗、心灵最脆弱的阶段，陪伴的家人也存在各种与医生沟通或办理与医务相关的事情。可见，设计一种能自动导引输液者能独立到达预设定目的地，并使得输液者与护士能随时保持畅通的沟通的装置并投入应用，成为对病患实行人文关爱的必要手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种导引机器人，至少部分解决输液者能独立到达预设定目的地，并使得输液者与护士能随时保持畅通的问题。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该导引机器人，用于导引输液者移动，包括控制单元、移动单元、固定单元和主体单元，其中：
所述控制单元，用于处理获得的指令信息，并将指令信息处理得到包括目的地信息的命令反馈至所述移动单元，控制所述移动单元；
所述移动单元，用于根据命令移动并导引所述导引机器人至目的地；
所述固定单元，用于固定容器，能相对所述主体单元升降；
所述主体单元，其至少包括底座，用于容置并支撑所述控制单元、所述移动单元和所述固定单元。
优选的是，所述主体单元还包括支撑柱和支架，所述支撑柱与所述底座固定相连，所述支架位于所述支撑柱的上方且能相对所述支撑柱升降移动；所述固定单元设置于所述支架上。
优选的是，所述支撑柱的顶部外围设置有环形的把手，所述把手能为所述输液者提供支撑。
优选的是，所述移动单元包括移动模块、驱动模块，其中：
所述移动模块，设置于所述主体单元的所述底座下方，用于带动所述导引机器人移动；
所述驱动模块，设置于所述主体单元的所述底座内部，与所述移动模块连接，用于为所述移动模块提供方向驱动和速度驱动。
优选的是，所述移动模块包括至少三个全方位移动轮，所述移动轮均匀设置于所述主体单元的所述底座下方；
每一所述移动轮均分别配置有驱动电机。
优选的是，所述移动单元还包括避障模块，所述避障模块设置于所述主体单元的所述底座外围，所述避障模块将侦测到的障碍反馈至所述控制单元，所述控制单元根据障碍信息更新包括目的地信息的命令；
所述移动单元根据命令移动并导引所述导引机器人至目的地。
一种优选方案是，还包括导航单元，所述导航单元用于构建包括移动范围的环境地图，并将环境地图反馈至所述控制单元；以及，根据所述控制单元处理得到的目的地信息，建立从当前地到目的地的路线，并提供给所述移动单元；
所述移动单元，用于根据所述导航单元指引的路线，移动所述导引机器人至目的地。
优选的是，所述移动单元还包括避障模块，所述避障模块设置于所述主体单元的所述底座外围，所述避障模块将侦测到的未构建于环境地图中的障碍分布地图反馈至所述导航单元，所述导航单元根据障碍信息更新包括移动范围的环境地图，所述导航单元将构建的环境地图反馈至所述控制单元。
优选的是，所述导航单元包括激光雷达，所述激光雷达设置于所述主体单元的所述底座外围，所述激光雷达侦测并反馈环境构造的距离、方位、高度和形状，将构建的环境地图反馈至所述控制单元。
优选的是，所述避障模块包括红外传感器和/或超声波传感器，所述红外传感器或所述超声波传感器均匀设置于所述主体单元的所述底座外围。
优选的是，所述控制单元包括交互模块和控制电路，所述控制单元接收所述输液者通过所述交互模块发送的命令，并将所述输液者的命令反馈至所述移动单元。
优选的是，所述交互模块包括语音交互装置或者终端，所述终端包括电脑、PAD或手机。
优选的是，所述固定单元包括固定基座和分离设置的一对夹持片，所述夹持片设置于所述固定基座的内部，用于夹持所述容器。
优选的是，所述夹持片活动设置于所述固定基座的内部，所述固定单元还包括张紧弹簧和滑轨，其中：
所述滑轨，设置于所述固定基座的相对两侧，用于调节并限制所述夹持片在某一方向的移动；
所述张紧弹簧，设置于所述固定基座未设置所述滑轨的另一相对两侧，用于固定所述夹持片在所述固定基座中的位置。
优选的是，所述张紧弹簧成对设置于所述固定基座的另一相对两侧。
优选的是，所述固定单元还包括摩擦片，所述摩擦片设置于所述夹持片的内部，所述摩擦片为具有弹性且表面不平的层结构。
优选的是，所述固定基座的轮廓为四方形框，每一所述夹持片的外轮廓与所述固定基座邻近侧的轮廓形状相同、内轮廓为半圆形。
优选的是，还包括安全单元，所述安全单元用于实时检测输液者与所述导引机器人之间的距离，并将驱动速度差反馈至所述控制单元，以提供所述控制单元控制移所述动单元的速度信息。
优选的是，所述安全单元包括与所述主体单元连接的绳索和设置于所述绳索外围的传感器，所述绳索的末端形成封闭的环形手环。
优选的是，所述绳索采用具有弹性的线形材料形成，所述传感器用于检测所述绳索承受的张力大小，并反馈至所述控制单元。
本发明的有益效果是：该导引机器人可方便的自动导引输液者独立、安全到达预设定目的地，并使得输液者与护士能随时保持畅通的沟通，有效解决输液过程输液者行动困难的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1中导引机器人的整体结构示意图；
图2为图1中主体单元和移动单元的部分结构示意图；
图3和图4为图1中固定单元的结构示意图；
图5为本发明实施例3中导引机器人的整体结构示意图；
图6为图5中安全单元的结构示意图；
附图标识中：
1－主体单元；11－底座，12－支撑柱，13－支架，14－把手；
2－移动单元；21－全方位移动轮，22－避障模块；
3－固定单元，31－固定基座，32－张紧弹簧，33－夹持片，34－摩擦片，35－滑轨；
4－安全单元，41－绳索，42－传感器，43－手环；
51－激光雷达；
61－语音交互装置；
71－容器；72－输液管；73－调液阀门。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明导引机器人作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种可方便控制的导引机器人(Transfusion Guiding Robot)，辅助输液者移动，解决输液过程输液者行动困难的问题。这里的输液者为泛指，包括输液患者，或者陪同输液患者的家属，或者具有类似输液行为需求助辅助器械的使用者。
一种导引机器人，用于导引输液者移动，如图1所示，该导引机器人包括控制单元、移动单元2、固定单元3和主体单元1：
控制单元，用于处理获得的指令信息，并将指令信息处理得到包括目的地信息的命令反馈至移动单元2，控制移动单元2；
移动单元2，用于根据命令移动并引导导引机器人至目的地；
固定单元3，用于固定容器7，能相对主体单元1升降；
主体单元1，其至少包括底座，用于容置并支撑控制单元、移动单元2、固定单元3。
控制单元为输液者提供人机交互媒介(例如语音交互装置61)，固定单元3固定为输液者提供液体的容器，为清楚起见，图1的结构示意图中还示出了固定单元3在工作状态时固定的容器71，以及容器71下方的输液管72和输液管72外的调液阀门73；移动单元2提供全方位移动底盘，从而实现可方便控制的导引机器人。
如图2所示，主体单元1除了底座11还包括支撑柱12和支架13，支撑柱12与底座11固定相连，支架13位于支撑柱12的上方且能相对支撑柱12升降移动；固定单元3设置于支架13上。主体单元1形成主体支撑，且支架13可相对支撑柱12升降移动方便调节高度，能适用于不同身高的输液者，或不同高度的液体容器悬挂高度。其中，底座11与支撑柱12可一体成型，也可以可拆卸连接固定，这里不做限制。
支撑柱12的顶部外围设置有环形的把手14，把手14能为输液者提供支撑。在输液者可能存在行动不便的情况下，作为辅助行走的简单器械为输液者提供便利。
作为行走的关键部件，移动单元2包括移动模块、驱动模块，其中：移动模块，设置于主体单元1的底座11下方，用于带动导引机器人移动；驱动模块，设置于主体单元1的底座11内部，与移动模块连接，用于为移动模块提供方向驱动和速度驱动，即通过驱动模块为移动模块提供动力。
优选的是，移动模块包括至少三个全方位移动轮21，移动轮均匀设置于主体单元1的底座11下方；每一移动轮均分别配置有驱动电机。当然，当设置多个移动轮时，也可区分主动轮或从动轮，仅对主动轮配置驱动电机，从动轮作为辅助而不设置驱动电极，这里不做限制。
鉴于可移动范围内环境可能存在变化，例如走廊侧座椅的位置变动、垃圾箱的位置调节等，移动单元2还包括避障模块22，避障模块22设置于主体单元1的底座11外围，避障模块22将侦测到的障碍反馈至控制单元，控制单元根据障碍信息更新包括目的地信息的命令；移动单元2根据命令移动并引导导引机器人至目的地。
优选的是，避障模块22包括红外传感器和/或超声波传感器，红外传感器或超声波传感器均匀设置于主体单元1的底座11外围。当然，避障模块22的具体可选元件也可以为其他具有发射与反射测距的功能部件，这里不做限制。
本实施例的导引机器人中，控制单元包括交互模块和控制电路，控制单元接收输液者通过交互模块发送的命令，并将输液者的命令反馈至移动单元2。控制单元是导引机器人中移动单元2控制、路线索引的中枢控制部件，是形成自动控制的关键，目前可通过智能控制芯片烧录程序来实现。
在控制单元中，为输液者提供多种控制方式或输入终端，以供输液者根据自身情况选择，例如交互模块包括语音交互装置62或者终端，终端包括电脑、PAD或手机。输液者在输入目标位置时，可以通过终端(电脑、PAD或手机)输入目标位置，也可以通过语音与机器人交互，输入目标位置；输液者可以语音控制机器人运动，也可以通过机器人和远端护士医生通话或呼叫护士。
容易理解的是，作为为输液患者提供辅助移动的器械，对输液袋或输液瓶的夹持是否稳定是很关键的，输液袋或输液瓶通过固定单元3固定在主体单元1上，且能相对主体单元1上下自由升降。在本实施例的导引机器人中，固定单元3包括固定基座31和分离设置的一对夹持片33，夹持片33设置于固定基座31的内部，用于夹持容器7，即对输液袋或输液瓶进行安全固定，通过固定输液袋或输液瓶至导引机器人，解放输液者的双手。
一种夹持方式为可调的夹持结构，如图3和图4所示，夹持片33活动设置于固定基座31的内部，固定单元3还包括张紧弹簧32和滑轨35，其中：滑轨35，设置于固定基座31的相对两侧，用于调节并限制夹持片33在某一方向的移动；张紧弹簧32，设置于固定基座31未设置滑轨35的另一相对两侧，用于固定夹持片33在固定基座31中的位置。通过该固定单元3，可以对多种尺寸的输液袋或输液瓶进行固定。
进一步优选的是，张紧弹簧32成对设置于固定基座31的另一相对两侧。通过设置张紧弹簧32，能进一步形成稳定的固定。固定单元3中每一个铰接的地方为弹性连接，从而保证不同形状的输液袋或输液瓶都可以被夹持固定；弹性连接亦可以起到缓冲作用，保证导引机器人行进过程中玻璃瓶不破碎。更换输液袋或输液瓶时只需用手打开该弹性夹持机构即可。
更进一步优选的是，固定单元3还包括摩擦片34，摩擦片34设置于夹持片33的内部，摩擦片34为具有弹性且表面不平的层结构，例如摩擦片34采用橡胶材料形成。通过摩擦片34来增大摩擦力，进一步保证容器夹持的稳定。
其中，固定基座31的轮廓为四方形框，每一夹持片33的外轮廓与固定基座31邻近侧的轮廓形状相同、内轮廓为半圆形。通过固定基座31和夹持片33的形状匹配，也是保证容器夹持的稳定的一种辅助手段。
在本实施例中，在导引机器人预先存储未知环境中的构建地图，输液者语音输入或手动输入地图中的目标位置，导引机器人进行路径规划；导引机器人自动完成路径规划后自动开始行进，在行进过程中，如果遇到未出现在地图构建中的未知障碍物，机器人通过避障传感器避开障碍物，直至到达目的地。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例中的导引机器人还包括导航单元，导引机器人能够自动导引正在被输液者到固定位置。
为了方便指引和自动导引输液者到其他科室或卫生间，形成可自动定位的移动指引，该导引机器人还包括导航单元，导航单元用于构建包括移动范围的环境地图，并将环境地图反馈至控制单元；以及，根据控制单元处理得到的目的地信息，建立从当前地到目的地的路线，并提供给移动单元；移动单元，用于根据导航单元指引的路线，移动导引机器人至目的地。
与实施例1相同，鉴于可移动范围内环境可能存在变化，例如走廊侧座椅的位置变动、垃圾箱的位置调节等，移动单元还包括避障模块，避障模块设置于主体单元的底座外围，避障模块将侦测到的未构建于环境地图中的障碍分布地图反馈至导航单元，导航单元根据障碍信息更新包括移动范围的环境地图，导航单元将构建的环境地图反馈至控制单元2。通过避障模块，形成自动避障和环境地图更新。
参考图2，导航单元包括激光雷达51，激光雷达51设置于主体单元1的底座11外围，激光雷达51侦测并反馈环境构造的距离、方位、高度和形状，将构建的环境地图反馈至控制单元。通过导航单元形成自动导航，自动进行输液者行动导引。
本实施例的导引机器人中，控制单元包括交互模块和控制电路，控制单元接收输液者通过交互模块发送的命令，并将输液者的命令反馈至导航单元和移动单元2。导航单元根据输液者的当前位置或出发位置与目标位置，设定路线；移动单元2根据路线行进至目标位置。
本实施例中的导引机器人，通过激光雷达51和避障传感器可以更有效的帮助输液者安全行进。
在本实施例中，导引机器人预先通过激光雷达在未知环境中构建地图，地图构建完成后，输液者输入地图中的目标位置，导引机器人进行路径规划；导引机器人完成路径规划后，在行进过程中，如果遇到未出现在地图构建中的未知障碍物，机器人通过避障传感器避开障碍物，直至到达目的地。
实施例3：
在实施例1与实施例2的基础上，如图5所示，本实施例中的导引机器人还包括安全单元4，安全单元4用于实时检测输液者与导引机器人之间的距离，并将驱动速度差反馈至控制单元，以提供控制单元控制移动单元2的速度信息。安全单元4能够自动反馈输液者与导引机器人之间的距离，保证液体与输液者的安全距离，确保输液者在行进过程中的输液安全。
详见图6所示，安全单元4包括与主体单元1连接的绳索41和设置于绳索41外围的传感器42，绳索41的末端形成封闭的环形手环43。通过安全单元4的安全绳索手环将被输液者和导引机器人连接在一起，保持导引机器人与输液者的连接并监测距离，自动反馈输液者与导引机器人的距离。
其中，环形手环采用具有弹性的线形材料形成弹性手环供输液者配戴于手腕，绳索采用具有弹性的线形材料形成弹性绳索，传感器42采用拉力传感器用于检测绳索承受的张力大小，并反馈至控制单元。通常情况下，输液者跟随于导引机器人身后，通过弹性绳索41与导引机器人连接，当其中的拉力传感器受拉时，随着拉力传感器感知的拉力增大，导引机器人会减慢速度。当然，绳索和传感器也可选择其他的部件或结构，只要能根据拉力大小判断距离是否超限即可，这里不做限制。
当然，输液者也可以通过语音与机器人进行交互，如输液者可以说慢一些，机器人会相应减慢速度。
实施例1-实施例3中的导引机器人，可方便的自动导引输液者独立、安全到达预设定目的地，并使得输液者与护士能随时保持畅通的沟通，有效解决输液过程输液者行动困难的问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种导引机器人，用于导引输液者移动，其特征在于，包括控制单元、移动单元、固定单元和主体单元，其中：
所述控制单元，用于处理获得的指令信息，并将指令信息处理得到包括目的地信息的命令反馈至所述移动单元，控制所述移动单元；
所述移动单元，用于根据命令移动并导引所述导引机器人至目的地；
所述固定单元，用于固定容器，能相对所述主体单元升降；
所述主体单元，其至少包括底座，用于容置并支撑所述控制单元、所述移动单元和所述固定单元。
2.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，所述主体单元还包括支撑柱和支架，所述支撑柱与所述底座固定相连，所述支架位于所述支撑柱的上方且能相对所述支撑柱升降移动；所述固定单元设置于所述支架上。
3.根据权利要求2所述的导引机器人，其特征在于，所述支撑柱的顶部外围设置有环形的把手，所述把手能为所述输液者提供支撑。
4.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，所述移动单元包括移动模块、驱动模块，其中：
所述移动模块，设置于所述主体单元的所述底座下方，用于带动所述导引机器人移动；
所述驱动模块，设置于所述主体单元的所述底座内部，与所述移动模块连接，用于为所述移动模块提供方向驱动和速度驱动。
5.根据权利要求4所述的导引机器人，其特征在于，所述移动模块包括至少三个全方位移动轮，所述移动轮均匀设置于所述主体单元的所述底座下方；
每一所述移动轮均分别配置有驱动电机。
6.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，所述移动单元还包括避障模块，所述避障模块设置于所述主体单元的所述底座外围，所述避障模块将侦测到的障碍反馈至所述控制单元，所述控制单元根据障碍信息更新包括目的地信息的命令；
所述移动单元根据命令移动并导引所述导引机器人至目的地。
7.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，还包括导航单元，所述导航单元用于构建包括移动范围的环境地图，并将环境地图反馈至所述控制单元；以及，根据所述控制单元处理得到的目的地信息，建立从当前地到目的地的路线，并提供给所述移动单元；
所述移动单元，用于根据所述导航单元指引的路线，移动所述导引机器人至目的地。
8.根据权利要求7所述的导引机器人，其特征在于，所述移动单元还包括避障模块，所述避障模块设置于所述主体单元的所述底座外围，所述避障模块将侦测到的未构建于环境地图中的障碍分布地图反馈至所述导航单元，所述导航单元根据障碍信息更新包括移动范围的环境地图，所述导航单元将构建的环境地图反馈至所述控制单元。
9.根据权利要求7所述的导引机器人，其特征在于，所述导航单元包括激光雷达，所述激光雷达设置于所述主体单元的所述底座外围，所述激光雷达侦测并反馈环境构造的距离、方位、高度和形状，将构建的环境地图反馈至所述控制单元。
10.根据权利要求6或8所述的导引机器人，其特征在于，所述避障模块包括红外传感器和/或超声波传感器，所述红外传感器或所述超声波传感器均匀设置于所述主体单元的所述底座外围。
11.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，所述控制单元包括交互模块和控制电路，所述控制单元接收所述输液者通过所述交互模块发送的命令，并将所述输液者的命令反馈至所述移动单元。
12.根据权利要求11所述的导引机器人，其特征在于，所述交互模块包括语音交互装置或者终端，所述终端包括电脑、PAD或手机。
13.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，所述固定单元包括固定基座和分离设置的一对夹持片，所述夹持片设置于所述固定基座的内部，用于夹持所述容器。
14.根据权利要求13所述的导引机器人，其特征在于，所述夹持片活动设置于所述固定基座的内部，所述固定单元还包括张紧弹簧和滑轨，其中：
所述滑轨，设置于所述固定基座的相对两侧，用于调节并限制所述夹持片在某一方向的移动；
所述张紧弹簧，设置于所述固定基座未设置所述滑轨的另一相对两侧，用于固定所述夹持片在所述固定基座中的位置。
15.根据权利要求14所述的导引机器人，其特征在于，所述张紧弹簧成对设置于所述固定基座的另一相对两侧。
16.根据权利要求13或14所述的导引机器人，其特征在于，所述固定单元还包括摩擦片，所述摩擦片设置于所述夹持片的内部，所述摩擦片为具有弹性且表面不平的层结构。
17.根据权利要求13或14所述的导引机器人，其特征在于，所述固定基座的轮廓为四方形框，每一所述夹持片的外轮廓与所述固定基座邻近侧的轮廓形状相同、内轮廓为半圆形。
18.根据权利要求1所述的导引机器人，其特征在于，还包括安全单元，所述安全单元用于实时检测输液者与所述导引机器人之间的距离，并将驱动速度差反馈至所述控制单元，以提供所述控制单元控制移所述动单元的速度信息。
19.根据权利要求18所述的导引机器人，其特征在于，所述安全单元包括与所述主体单元连接的绳索和设置于所述绳索外围的传感器，所述绳索的末端形成封闭的环形手环。
20.根据权利要求19所述的导引机器人，其特征在于，所述绳索采用具有弹性的线形材料形成，所述传感器用于检测所述绳索承受的张力大小，并反馈至所述控制单元。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109529152A (zh) * 2019-01-23 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种输液设备
CN111840690A (zh) * 2020-07-16 2020-10-30 陈涛 一种自动跟随式防吊瓶晃动吊水架及其使用方法
CN112618863A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 基于医疗机器人的机器人智能输液系统及实现方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10353399B2 (en) * 2017-07-21 2019-07-16 AI Incorporated Polymorphic path planning for robotic devices

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004024305A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Casio Comput Co Ltd 自律駆動式支援装置およびプログラム
CN104898652A (zh) * 2011-01-28 2015-09-09 英塔茨科技公司 与一个可移动的远程机器人相互交流
US20150366546A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for real-time ultrasound guided prostate needle biopsies using a compliant robotic arm
CN205041882U (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 张建卿 自动跟踪输液机器人
CN106075636A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 中国矿业大学 基于物联网的智能输液机器人

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7281691B2 (en) * 2003-04-17 2007-10-16 Adelman Gregg Z Transportable intravenous bag stand
WO2010061863A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 Terumo Kabushiki Kaisha Blood bag system and cassette
US9824841B2 (en) * 2015-11-17 2017-11-21 Rockwell Automation Technologies, Inc. Safety switch and associated methods
US10441840B2 (en) * 2016-03-18 2019-10-15 Icon Health & Fitness, Inc. Collapsible strength exercise machine
CN106421963A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 宁波欧琳厨具有限公司 一种改良输液架

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004024305A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Casio Comput Co Ltd 自律駆動式支援装置およびプログラム
CN104898652A (zh) * 2011-01-28 2015-09-09 英塔茨科技公司 与一个可移动的远程机器人相互交流
US20150366546A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for real-time ultrasound guided prostate needle biopsies using a compliant robotic arm
CN205041882U (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 张建卿 自动跟踪输液机器人
CN106075636A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 中国矿业大学 基于物联网的智能输液机器人

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109529152A (zh) * 2019-01-23 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种输液设备
CN111840690A (zh) * 2020-07-16 2020-10-30 陈涛 一种自动跟随式防吊瓶晃动吊水架及其使用方法
CN112618863A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 基于医疗机器人的机器人智能输液系统及实现方法

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