CN109986530B - 一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人 - Google Patents
一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，包括主体和控制器，所述主体的一侧设有传递口，所述主体内设有收纳机构，所述主体的靠近传递口的一侧设有传递机构，所述收纳机构包括第一电机、转轴和若干收纳组件，所述收纳组件包括连接杆、支撑板、收纳盒、盒盖和收纳单元，所述传递机构包括升降组件、第二电机、转杆、竖杆、推板和取货板，该用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，通过收纳机构存放各种手术用品，通过传递机构将需要的手术用品取出，提高了实用性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人。
背景技术
智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段,因其智能化程度高，在救援、运输等领域得到广泛应用。医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，具有重要的研究价值，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。医疗机器人主要用于伤病员的手术、救援、转运和康复。
当医生进行手术时，通常需要助手传递一些工具，比如剪刀、镊子等，如果用智能机器人充当助手，现有的机器人收纳不了太多工具，难以满足手术要求，不仅如此，现有的医疗机器人无法根据医生的指令识别和取用工具，降低了实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，包括主体和控制器，所述控制器固定在主体的上方，所述主体的一侧设有传递口，所述主体内设有收纳机构，所述主体内的靠近传递口的一侧设有传递机构，所述控制器内设有PLC和语音识别装置，所述语音识别装置与PLC电连接；
所述收纳机构包括第一电机、转轴和若干收纳组件，所述第一电机固定在主体内的底部，所述第一电机与转轴传动连接，所述收纳组件周向均匀分布在转轴的外周上，所述收纳组件包括连接杆、支撑板、收纳盒、盒盖和收纳单元，所述连接杆的两端分别与转轴和支撑板固定连接，所述收纳盒设置在支撑板的上方，所述盒盖盖设在收纳盒上，所述盒盖的远离转轴的一侧与收纳盒的上方铰接，所述收纳单元设置在收纳盒内，所述第一电机与PLC电连接；
所述传递机构包括升降组件、第二电机、转杆、竖杆、推板和取货板，所述升降组件设置在主体内的靠近传递口的一侧，所述第二电机与升降组件连接，所述第二电机与转杆的一端传动连接，所述推板与转杆的另一端固定连接，所述竖杆竖向设置，所述竖杆的顶端与转杆的下方固定连接，所述取货板与竖杆的远离升降组件的一侧的下方固定连接，所述第二电机与PLC电连接。
作为优选，为了调整第二电机的高度，所述升降组件包括第三电机、丝杆、移动块和限位单元，所述第三电机固定在主体内的底部，所述第三电机与丝杆传动连接，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述第二电机与移动块固定连接，所述第三电机与PLC电连接。
作为优选，为了限制移动块移动的方向和距离，所述限位单元包括限位环、限位杆和限位板，所述丝杆和限位杆均竖向设置，所述限位板与丝杆的顶端固定连接，所述限位杆固定在主体内的底部，所述限位环与移动块固定连接，所述限位环套设在限位杆上。
作为优选，为了防止丝杆生锈，所述丝杆上涂有防腐镀锌层。
作为优选，为了便于医生取用收纳盒中的物品，所述收纳单元包括底板、升杆和套环，所述收纳盒的下方的中心处和取货板的中心处均设有通孔，所述底板与收纳盒内的底部抵靠，所述升杆竖向设置，所述升杆的底端与底板的上方的一侧固定连接，所述升杆的顶端与盒盖抵靠，所述套环固定在收纳盒内的靠近升杆的一侧的上方，所述套环套设在升杆上。
作为优选，为了抬升底板，所述传递口的下方设有气缸，所述气缸的缸体与主体的外壁固定连接，所述气缸的气杆穿过通孔与底板的下方抵靠，所述气缸与PLC电连接。
作为优选，为了检测收纳盒的位置，所述竖杆上设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了便于主体移动，所述主体的下方设有若干滚轮。
作为优选，为了提高第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。
作为优选，为了便于将收纳盒放入主体，所述主体的远离传递口的一侧设有开口和铰接板，所述铰接板与开口匹配，所述铰接板的上方的一端与开口的上方的内壁铰接，所述铰接板的远离主体的一侧设有把手，所述把手与铰接板固定连接。
本发明的有益效果是，该用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，通过收纳机构存放各种手术用品，与现有的收纳机构相比，该收纳机构设计巧妙，存储容量更大，不仅如此，通过传递机构将需要的手术用品取出，与现有的传递机构相比，该传递机构自动化程度高，避免了手动操作出错的情况发生，提高了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人的结构示意图；
图2是本发明的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人的传递机构的结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人的收纳单元的结构示意图；
图中：1.主体，2.控制器，3.语音识别装置，4.第一电机，5.转轴，6.连接杆，7.支撑板，8.收纳盒，9.盒盖，10.第二电机，11.转杆，12.竖杆，13.推板，14.取货板，15.第三电机，16.丝杆，17.移动块，18.限位环，19.限位杆，20.限位板，21.底板，22.升杆，23.套环，24.气缸，25.距离传感器，26.滚轮，27.铰接板，28.把手。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，包括主体1和控制器2，所述控制器2固定在主体1的上方，所述主体1的一侧设有传递口，所述主体1内设有收纳机构，所述主体1内的靠近传递口的一侧设有传递机构，所述控制器2内设有PLC和语音识别装置3，所述语音识别装置3与PLC电连接；
用户启动设备，发出指令，语音识别装置3识别指令，并将信号发给PLC，PLC驱动传递机构将存储在主体1内的手术用品从收纳机构上取下，再将手术用品从传递口处传递出来，便于医生取用并进行手术。
所述收纳机构包括第一电机4、转轴5和若干收纳组件，所述第一电机4固定在主体1内的底部，所述第一电机4与转轴5传动连接，所述收纳组件周向均匀分布在转轴5的外周上，所述收纳组件包括连接杆6、支撑板7、收纳盒8、盒盖9和收纳单元，所述连接杆6的两端分别与转轴5和支撑板7固定连接，所述收纳盒8设置在支撑板7的上方，所述盒盖9盖设在收纳盒8上，所述盒盖9的远离转轴5的一侧与收纳盒8的上方铰接，所述收纳单元设置在收纳盒8内，所述第一电机4与PLC电连接；
PLC驱动第一电机4带动转轴5转动，连接杆6带动支撑板7和收纳盒8跟着旋转，使存放待用手术用品的收纳盒8随之转动到主体1内的靠近传递口的一侧，便于传递机构对其进行取用。
如图2-3所示，所述传递机构包括升降组件、第二电机10、转杆11、竖杆12、推板13和取货板14，所述升降组件设置在主体1内的靠近传递口的一侧，所述第二电机10与升降组件连接，所述第二电机10与转杆11的一端传动连接，所述推板13与转杆11的另一端固定连接，所述竖杆12竖向设置，所述竖杆12的顶端与转杆11的下方固定连接，所述取货板14与竖杆12的远离升降组件的一侧的下方固定连接，所述第二电机10与PLC电连接。
PLC驱动升降组件调整第二电机10的高度，使待用物品所在的收纳组件中的支撑板7所在的平面位于推板13和取货板14之间，PLC驱动第二电机10使转杆11旋转，带动推板13将该支撑板7上的收纳盒8扫到取货板14上，转杆11继续转动，带动取货板14和收纳盒8向远离转轴5的方向转动，从而避免取货板14与收纳机构撞到，然后升降组件将其升降到与传递口等高处，PLC再驱动第二电机10带动转杆11旋转，使竖杆12和取货板14随之转动，取货板14带动收纳盒8移动到传递口外，便于用户取用收纳盒8中的手术用品。
作为优选，为了调整第二电机10的高度，所述升降组件包括第三电机15、丝杆16、移动块17和限位单元，所述第三电机15固定在主体1内的底部，所述第三电机15与丝杆16传动连接，所述移动块17套设在丝杆16上，所述移动块17的与丝杆16的连接处设有与丝杆16匹配的螺纹，所述第二电机10与移动块17固定连接，所述第三电机15与PLC电连接。
PLC驱动第三电机15使丝杆16转动，带动移动块17升降，从而调整第二电机10的高度，便于将存放待用手术用品的收纳盒8传递到传递口处。
作为优选，为了限制移动块17移动的方向和距离，所述限位单元包括限位环18、限位杆19和限位板20，所述丝杆16和限位杆19均竖向设置，所述限位板20与丝杆16的顶端固定连接，所述限位杆19固定在主体1内的底部，所述限位环18与移动块17固定连接，所述限位环18套设在限位杆19上。
当移动块17沿着丝杆16移动时，限位环18沿着限位杆19上下移动，从而限制移动块17只能在竖直方向上移动，限位板20可防止移动块17因移动位置太高而脱离丝杆16。
作为优选，为了防止丝杆16生锈，所述丝杆16上涂有防腐镀锌层。
如图4所示，所述收纳单元包括底板21、升杆22和套环23，所述收纳盒8的下方的中心处和取货板14的中心处均设有通孔，所述底板21与收纳盒8内的底部抵靠，所述升杆22竖向设置，所述升杆22的底端与底板21的上方的一侧固定连接，所述升杆22的顶端与盒盖9抵靠，所述套环23固定在收纳盒8内的靠近升杆22的一侧的上方，所述套环23套设在升杆22上。
作为优选，为了抬升底板21，所述传递口的下方设有气缸24，所述气缸24的缸体与主体1的外壁固定连接，所述气缸24的气杆穿过通孔与底板21的下方抵靠，所述气缸24与PLC电连接。
存放待用手术用品的收纳盒8被传递到传递口外以后，PLC驱动气缸24的气杆向上移动，穿过取货板14和收纳盒8内的底部的通孔，将底板21顶起，升杆22随着底板21上升顶起盒盖9，套环23用于限制升杆22和底板21的移动方向，从而便于医生取用手术用品。
作为优选，为了检测收纳盒8的位置，所述竖杆12上设有距离传感器25，所述距离传感器25与PLC电连接。
距离传感器25检测收纳盒8的位置，并发送信号给PLC，PLC收到信号后控制传递机构将收纳盒8从收纳机构上取下，再将收纳盒8传递到传递口外。
作为优选，为了便于主体1移动，所述主体1的下方设有若干滚轮26。
主体1的下方设置滚轮26可便于医护人员移动该机器人。
作为优选，为了提高第一电机4的驱动力，所述第一电机4为直流伺服电机。
作为优选，为了便于将收纳盒8放入主体1，所述主体1的远离传递口的一侧设有开口和铰接板27，所述铰接板27与开口匹配，所述铰接板27的上方的一端与开口的上方的内壁铰接，所述铰接板27的远离主体1的一侧设有把手28，所述把手28与铰接板27固定连接。
手术完成后，医护人员需要对手术用品进行整理和消毒，放回对应的收纳盒8内，然后医护人员通过把手28拉开铰接板27，将收纳盒8放到空的支撑板7上。
用户启动设备，发出取用某样手术用品的指令，语音识别装置3识别指令后发送信号给PLC，PLC先驱动第一电机4使转轴5转动，连接杆6随之转动带动支撑板7和收纳盒8跟着旋转，使存放待用手术用品的收纳盒8跟着支撑板7转动到靠近升降组件的位置，PLC再驱动第二电机10使转杆11旋转，带动推板13将该支撑板7上的收纳盒8扫到取货板14上，然后升降组件调整该收纳盒8的高度使其靠近传递口，PLC再驱动第二电机10带动转杆11旋转，使竖杆12和取货板14随之转动，取货板14带动收纳盒8移动到传递口外，PLC驱动气缸24的气杆将收纳盒8内的底板21顶起，同时升杆22将盒盖9顶起，便于医生取用手术用品并进行手术。
与现有技术相比，该用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，通过收纳机构存放各种手术用品，与现有的收纳机构相比，该收纳机构设计巧妙，存储容量更大，不仅如此，通过传递机构将需要的手术用品取出，与现有的传递机构相比，该传递机构自动化程度高，避免了手动操作出错的情况发生，提高了实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，包括主体(1)和控制器(2)，所述控制器(2)固定在主体(1)的上方，所述主体(1)的一侧设有传递口，其特征在于，所述主体(1)内设有收纳机构，所述主体(1)内的靠近传递口的一侧设有传递机构，所述控制器(2)内设有PLC和语音识别装置(3)，所述语音识别装置(3)与PLC电连接；
所述收纳机构包括第一电机(4)、转轴(5)和若干收纳组件，所述第一电机(4)固定在主体(1)内的底部，所述第一电机(4)与转轴(5)传动连接，所述收纳组件周向均匀分布在转轴(5)的外周上，所述收纳组件包括连接杆(6)、支撑板(7)、收纳盒(8)、盒盖(9)和收纳单元，所述连接杆(6)的两端分别与转轴(5)和支撑板(7)固定连接，所述收纳盒(8)设置在支撑板(7)的上方，所述盒盖(9)盖设在收纳盒(8)上，所述盒盖(9)的远离转轴(5)的一侧与收纳盒(8)的上方铰接，所述收纳单元设置在收纳盒(8)内，所述第一电机(4)与PLC电连接；
所述传递机构包括升降组件、第二电机(10)、转杆(11)、竖杆(12)、推板(13)和取货板(14)，所述升降组件设置在主体(1)内的靠近传递口的一侧，所述第二电机(10)与升降组件连接，所述第二电机(10)与转杆(11)的一端传动连接，所述推板(13)与转杆(11)的另一端固定连接，所述竖杆(12)竖向设置，所述竖杆(12)的顶端与转杆(11)的下方固定连接，所述取货板(14)与竖杆(12)的远离升降组件的一侧的下方固定连接，所述第二电机(10)与PLC电连接；
所述升降组件包括第三电机(15)、丝杆(16)、移动块(17)和限位单元，所述第三电机(15)固定在主体(1)内的底部，所述第三电机(15)与丝杆(16)传动连接，所述移动块(17)套设在丝杆(16)上，所述移动块(17)的与丝杆(16)的连接处设有与丝杆(16)匹配的螺纹，所述第二电机(10)与移动块(17)固定连接，所述第三电机(15)与PLC电连接；
所述收纳单元包括底板(21)、升杆(22)和套环(23)，所述收纳盒(8)的下方的中心处和取货板(14)的中心处均设有通孔，所述底板(21)与收纳盒(8)内的底部抵靠，所述升杆(22)竖向设置，所述升杆(22)的底端与底板(21)的上方的一侧固定连接，所述升杆(22)的顶端与盒盖(9)抵靠，所述套环(23)固定在收纳盒(8)内的靠近升杆(22)的一侧的上方，所述套环(23)套设在升杆(22)上。
2.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述限位单元包括限位环(18)、限位杆(19)和限位板(20)，所述丝杆(16)和限位杆(19)均竖向设置，所述限位板(20)与丝杆(16)的顶端固定连接，所述限位杆(19)固定在主体(1)内的底部，所述限位环(18)与移动块(17)固定连接，所述限位环(18)套设在限位杆(19)上。
3.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述丝杆(16)上涂有防腐镀锌层。
4.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述传递口的下方设有气缸(24)，所述气缸(24)的缸体与主体(1)的外壁固定连接，所述气缸(24)的气杆穿过通孔与底板(21)的下方抵靠，所述气缸(24)与PLC电连接。
5.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述竖杆(12)上设有距离传感器(25)，所述距离传感器(25)与PLC电连接。
6.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述主体(1)的下方设有若干滚轮(26)。
7.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述第一电机(4)为直流伺服电机。
8.如权利要求1所述的用于临床手术的具有收纳和传递功能的医疗机器人，其特征在于，所述主体(1)的远离传递口的一侧设有开口和铰接板(27)，所述铰接板(27)与开口匹配，所述铰接板(27)的上方的一端与开口的上方的内壁铰接，所述铰接板(27)的远离主体(1)的一侧设有把手(28)，所述把手(28)与铰接板(27)固定连接。
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