CN111571562A - 一种手术室器械护士机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手术室器械护士机器人,其摒弃夹持拾取和磁力拾取的传统拾取方式,机器人执行器与托盘进行直接的接触,而不与手术器械接触,能够避免手术器械的形状或者材料特殊而无法有效拾取,同时,机器人执行器不与手术器械直接接触,还能避免手术器械的经常性取放产生机械性损伤。第三臂自由地转动设置在第二臂的末端,同时设置了避让回位组件,第三臂和托举手在触碰阻力的作用下,也仅仅是发生一定角度的转动,而不是与之发生刚性硬接触,随后,在机器人移动下,碰触阻力消失后,在避让回位组件的作用下,第三臂和托举手还能够回归原位,避免机器人受损的同时,也能有效确保医护人员不受伤害。
Description
技术领域
本发明涉及智能医疗设备技术领域,尤其涉及一种手术室器械护士机器人。
背景技术
器械护士是外科手术中必备的人员之一,承担着术中向医生传递手术器械的重任,同时也是术中最易受伤和感染的医护人员。随着机器人技术的发展,取代器械护士向医生传递手术器械的器械护士机器人应运而生。在手术过程中,器械护士机器人能够根据医生的口令或者指令,替代器械护士,完成对手术器械的识别、拾取、传递以及回收。
现有的器械护士机器人虽然具有较高的智能性和自动化程度,但还存在以下问题:
一方面,现有的器械护士机器人对手术器械的拾取是夹持拾取或者磁力拾取,由于手术器械的外形和材料各不相同,单一的夹持或者磁力吸附都难以对手术器械进行有效的拾取,且无论是夹持过程还是磁力吸附过程,都可能对手术器械表面造成损伤,影响手术器械的使用。
另一方面,器械护士机器人不能完全达到器械护士的智能水平,在对手术器械的识别、拾取、传递以及回收过程中,不可避免的会碰触器械库或者医护人员,不仅会造成医护人员受伤,还可能会对手术器械以及器械库等造成机械损伤。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供了一种手术室器械护士机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
技术方案1:一种手术室器械护士机器人,包括:
行走机构,行走机构安装在基座的下部;
器械库,器械库内存储有不同种类的手术器械,同一种类的一个或多个手术器械以托盘为承载体,存储于器械库内;
机器人执行器,机器人执行器安装在位置调整组件上,位置调整组件安装在基座上,通过位置调整组件的粗调和自身的细调进行托盘的存取;
指令输入响应单元,用于接收手术器械需求指令,并对需求指令进行响应信号的发出;
控制计算机,控制计算机与指令输入响应单元通信连接,根据响应信号发出控制指令;
控制指令包括利用位置调整组件对机器人执行器进行位置粗调,机器人执行器自身位置细调,承载需求手术器械托盘的取出、传递和放回。
技术方案2:根据技术方案1的手术室器械护士机器人,行走机构包括安装于基座下部四角处的万向轮以及安装于基座下部两侧的两个主动轮,两个主动轮分别经由不同的驱动电机驱动,两个驱动电机均与控制计算机通信连接。
技术方案3:根据技术方案2的手术室器械护士机器人,其中,万向轮通过万向轮支架安装在基座的下部,主动轮通过主动轮支架安装在基座的下部两侧。
技术方案4:根据技术方案3的手术室器械护士机器人,其中,四个万向轮上各自安装有一个循迹传感器和一个距离传感器,循迹传感器和距离传感器均与控制计算机通信连接。
技术方案5:根据技术方案1的手术室器械护士机器人,器械库通过连接件可拆卸安装于基座上部设置的立柱上;器械库包括支撑板,支撑板的一侧成型有与连接件插接的第一插块,另一侧固定有多个托盘支撑架,托盘被支撑存储于托盘支撑架上。
技术方案6:根据技术方案5的手术室器械护士机器人,托盘支撑架包括相对设置且结构相同的第一L型托梁和第二L型托梁,第一L型托梁和第二L型托梁均包括相互垂直的横板和竖板,两个横板对托盘形成托举,两个竖板对托盘进行侧向限位;两个横板之间、两个托盘支撑架之间具有允许机器人执行器动作的空间。
技术方案7:根据技术方案5的手术室器械护士机器人,其中,两个横板之间具有第一距离,两个竖板之间具有第二距离,第一距离小于托盘的宽度,且大于机器人执行器的前端宽度;第二距离等于托盘的宽度。
技术方案8:根据技术方案5的手术室器械护士机器人,其中,横板的外端部设置有朝上突出的限位块,横板的中部设置有压力传感器,压力传感器与控制计算机通信连接;托盘被限位块限位的侧边设置有识别标签,识别标签与托盘内存储的手术器械的种类和数量相关联,且关联信息存储于控制计算机内;机器人执行器的前端设置有对识别标签进行识别的感应器,感应器与控制计算机通信连接。
技术方案9:根据技术方案1的手术室器械护士机器人,位置调整组件包括横移机构、纵移机构以及升降机构,横移机构安装在基座上,纵移机构安装在横移机构上,升降机构安装在纵移机构上,机器人执行器安装在升降机构上。
技术方案10:根据技术方案9的手术室器械护士机器人,其中,横移机构包括横向滑轨,横向滑轨上滑动设置有横向滑座,横向滑座与横向丝杠螺纹连接,横向丝杠的端部与横向电机连接;纵移机构包括安装在横向滑座上部的纵向滑轨,纵向滑轨的上部滑动设置有纵向滑座,纵向滑座与纵向丝杠螺纹连接,纵向丝杠的端部与纵向电机连接;
升降机构包括竖直安装在纵向滑座上部的立板,立板的下部和上部分别转动安装有主动带轮、从动带轮,主动带轮和从动带轮之间套设有传送带;其中,主动带轮经由主动电机驱动;立板的侧面还设置有导向条,机器人执行器连接在传送带上,且与导向条滑动连接。
技术方案11:根据技术方案1的手术室器械护士机器人,机器人执行器包括多自由度臂以及连接在多自由度臂前部的托举手;托举手包括山型支撑架,山型支撑架固定安装在多自由度臂的端部,包括与多自由度臂连接的支撑板、安装在支撑板前端的三个空心筒,空心筒内部安装有手指单元。
技术方案12:根据技术方案11的手术室器械护士机器人,其中,手指单元上均匀分布有吸附件,用以在机器人执行器托举托盘过程中对托盘进行吸附固定;吸附件为电磁铁或者真空吸盘。
技术方案13:根据技术方案11的手术室器械护士机器人,手指单元为空心结构,且一端封堵,另一端敞口,封堵的一端与空心筒螺纹连接且位于空心筒的内部,敞口一端设置有插盖;封堵的一端安装有微型电机,微型电机的输出轴与丝杆固定连接,丝杆上螺纹连接有滑动板,滑动板和插盖之间连接有多个张力拉紧件。
技术方案14:根据技术方案11的手术室器械护士机器人,多自由度臂包括连接板,连接板上转动连接有第一臂,第一臂的末端转动连接有第二臂,第一臂经由第一舵机驱动,第二臂经由第二舵机驱动;第二臂的末端通过销轴转动连接有第三臂,第二臂和第三臂之间具有避让回位组件。
技术方案15:根据技术方案14的手术室器械护士机器人,避让回位组件为螺旋弹簧、弹性条、扭簧中的一种或多种,其中,螺旋弹簧一端连接在第二臂且另一端连接在第三臂上,弹性条一端连接在第二臂且另一端连接在第三臂上,扭簧的一端连接在第二臂上且另一端连接在第三臂上,扭簧与销轴同轴设置。
技术方案16:根据技术方案14的手术室器械护士机器人,第二臂上围绕销轴设置有弧形槽,第三臂上设置有滑杆,滑杆科沿着弧形槽滑动;弧形槽的两端设置有触发器,触发器与控制计算机通信连接。
技术方案17:根据技术方案5的手术室器械护士机器人,立柱相对的两侧分别设置有第一安装槽和第二安装槽,器械库通过连接件固定安装在两个第一安装槽上,控制计算机通过连接件固定安装在两个第二安装槽上。
技术方案18:根据技术方案1的手术室器械护士机器人,控制计算机包括连接支架以及安装在连接支架端部的可触屏控制面板;其中,连接支架包括与连接件进行插接的连接块,连接块上设置有第二插块,连接块上转动安装有第一支臂,第一支臂的端部铰接有第二支臂,可触屏控制面板安装在第二支臂的前端。
技术方案19:根据技术方案17的手术室器械护士机器人,连接件为凵形结构,包括主体部和与之对接的连接部,主体部和连接部通过紧固螺钉固定成一体,主体部和连接部上分别形成有第一卡扣和第二卡扣,第一卡扣和第二卡扣分别卡接固定在两个第一安装槽或两个第二安装槽内;主体部上还具有插接孔,插接孔与第一插块或第二插块插接配合。
技术方案20:根据技术方案1的手术室器械护士机器人,指令输入响应单元为语音识别装置或姿势识别装置;语音识别装置包括耳麦和语音识别软件,语音识别软件分析医生声音并捕捉手术器械名称,其与控制计算机通信连接;姿势识别装置包括摄像头和图像分析软件,摄像头捕捉医生的需求指令姿势,图像分析软件分析姿势图像判断所需要的手术器械,其与控制计算机通信连接。
本发明与现有技术相比,其有益效果是:本发明摒弃夹持拾取和磁力拾取的传统拾取方式,机器人执行器与托盘进行直接的接触,而不与手术器械接触,能够避免手术器械的形状或者材料特殊而无法有效拾取,同时,机器人执行器不与手术器械直接接触,还能避免手术器械的经常性取放产生机械性损伤。本发明并没有将第三臂通过电机或者是舵机驱动,而是将其自由地转动设置在第二臂的末端,同时设置了避让回位组件,当第三臂以及其前端的托举手在误碰周围环境或者医护人员时,第三臂和托举手在触碰阻力的作用下,也仅仅是发生一定角度的转动,而不是与之发生刚性硬接触,随后,在机器人移动下,碰触阻力消失后,在避让回位组件的作用下,第三臂和托举手还能够回归原位,避免机器人受损的同时,也能有效确保医护人员不受伤害。
附图说明
图1为器械护士机器人的结构示意图;
图2为行走机构的结构示意图;
图3为控制计算机的结构示意图;
图4为器械库的结构示意图;
图5为位置调整组件的结构示意图;
图6为机器人执行器的结构示意图。
图7为机器人执行器的俯视图;
图8为手指单元的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1—图8所示,本发明提供了一种手术室器械护士机器人,包括:
行走机构10,所述行走机构10安装在基座11的下部;
器械库4,所述器械库4内存储有不同种类的手术器械,同一种类的一个或多个手术器械以托盘40为承载体,存储于所述器械库4内;
机器人执行器,所述机器人执行器安装在位置调整组件2上,所述位置调整组件2安装在所述基座11上,通过位置调整组件2的粗调和自身的细调进行所述托盘的存取;
指令输入响应单元(图中未示出),用于接收手术器械需求指令,并对所述需求指令进行响应信号的发出;
控制计算机6,所述控制计算机6与所述指令输入响应单元通信连接,根据所述响应信号发出控制指令;
所述控制指令包括利用位置调整组件2对所述机器人执行器进行位置粗调,机器人执行器自身位置细调,承载需求手术器械托盘的取出、传递和放回。
本发明摒弃夹持拾取和磁力拾取的传统拾取方式,在器械库中,存储多个种类的手术器械,将同一个种类的一个或者多个手术器械放置在托盘内,并将托盘存放在器械库内。当外科医生需要某一种类的一个或多个手术器械时,外科医生或者医生助手会向指令输入响应单元发出手术器械需求指令,指令输入响应单元会根据需求指令进行响应信号的发出,控制计算机接收响应信号后会控制位置调整组件和机器人执行器自身进行位置调整,以便于精确定位在承载需求手术器械托盘的位置,随后在控制计算机的控制下,机器人执行器进行托盘的取出、传递以及放回。在该过程中,手术器械被放置在托盘内,机器人执行器与托盘进行直接的接触,而不与手术器械接触,能够避免手术器械的形状或者材料特殊而无法有效拾取,同时,机器人执行器不与手术器械直接接触,还能避免手术器械的经常性取放产生机械性损伤。
作为本发明一实施例,指令输入响应单元为语音识别装置或姿势识别装置。
所述语音识别装置包括耳麦和语音识别软件,语音识别软件分析医生声音并捕捉手术器械名称,其与控制计算机通信连接。
所述姿势识别装置包括摄像头和图像分析软件,摄像头捕捉医生的需求指令姿势,图像分析软件分析姿势图像判断所需要的手术器械,其与控制计算机通信连接。
作为本发明一实施例,所述行走机构10包括安装于所述基座11下部四角处的万向轮101以及安装于所述基座11下部两侧的两个主动轮102,两个主动轮102分别经由不同的驱动电机103驱动,两个所述驱动电机103均与所述控制计算机6通信连接。
其中,所述万向轮101通过万向轮支架安装在所述基座11的下部,所述主动轮102通过主动轮支架111安装在所述基座11的下部两侧。
其中,四个所述万向轮101上各自安装有一个循迹传感器和一个距离传感器,所述循迹传感器和所述距离传感器均与所述控制计算机6通信连接。
通过在基座11下部设置四个万向轮101和两个单独驱动的主动轮,能够通过控制计算机6控制两个驱动电机103的转速来实现装置整体的直线行走、转弯以及原地旋转,使得机器人的整体性更加灵活。
四个万向轮上各自安装了一个循迹传感器,在手术前准备工作中,机器人可以在控制计算机和循迹传感器的协同感应和控制下,沿着循迹路线进入消毒室进行机器人自身的消毒、进入器械仓库进行托盘内手术器械的装载等准备工作;而在手术后,机器人可以在控制计算机和循迹传感器的协同感应和控制下,沿着循迹路线进入清洁室对使用过的手术器械进行清洗、进入消毒室对自身以及手术器械进行消毒以及进入器械仓库归还手术器械等后续工作。
进一步,由于四个万向轮上各自安装了一个距离传感器,在进行手术过程中,距离传感器自动感应手术室内的环境,与周围的人或者物品保持安全距离,避免发生意外情况;尤其是可以感应与外科医生的距离,使机器人和外科医生之间的距离保持在机器人执行器可作业且不影响医生手术的范围内,避免发生机器人伤害医护人员。
作为本发明一实施例,所述器械库4通过连接件5可拆卸安装于所述基座11上部设置的立柱12上;所述器械库4包括支撑板41,所述支撑板41的一侧成型有与所述连接件5插接的第一插块410,另一侧固定有多个托盘支撑架42,所述托盘40被支撑存储于所述托盘支撑架42上。
所述托盘支撑架42包括相对设置且结构相同的第一L型托梁421和第二L型托梁422,所述第一L型托梁421和所述第二L型托梁422均包括相互垂直的横板和竖板,两个所述横板对所述托盘40形成托举,两个所述竖板对所述托盘40进行侧向限位;两个所述横板之间、两个所述托盘支撑架42之间具有允许所述机器人执行器动作的空间。
其中,两个所述横板之间具有第一距离,两个所述竖板之间具有第二距离,所述第一距离小于所述托盘40的宽度,且大于所述机器人执行器的前端宽度;所述第二距离等于所述托盘40的宽度。
其中,所述横板的外端部设置有朝上突出的限位块423,所述横板的中部设置有压力传感器(图中未示出),所述压力传感器与所述控制计算机6通信连接;所述托盘40被所述限位块423限位的侧边设置有识别标签(图中未示出),所述识别标签与所述托盘40内存储的手术器械的种类和数量相关联,且关联信息存储于所述控制计算机6内;所述机器人执行器的前端设置有对所述识别标签进行识别的感应器,所述感应器与所述控制计算机6通信连接。
为了对托盘进行支撑,同时为机器人执行器提供操作空间,本发明设置了多个矩阵排列的托盘支撑架,相邻托盘支撑架之间留有一定的空间,且每个托盘支撑架都由相对设置的横板和竖板构成,横板之间形成托盘支撑,竖板之间对托盘侧面进行限位,为了避免托盘的滑落,横板的外端部还设置了朝上突出的限位块,而横板上部与控制计算机通信连接的压力传感器能够感应托盘的取出以及存放。由于托盘朝向外侧的侧边设置有识别标签,而识别标签与托盘内部存储的手术器械的种类和数量相关联,在需要某种手术器械时,机器人执行器前端的感应器会识别所述识别标签,确保需要的手术器械和所要取出的托盘内的手术器械相匹配,避免出现手术器械取出错误。
作为本发明一实施例,所述位置调整组件2包括横移机构、纵移机构以及升降机构,所述横移机构安装在所述基座11上,所述纵移机构安装在所述横移机构上,所述升降机构安装在所述纵移机构上,所述机器人执行器安装在所述升降机构上。
其中,所述横移机构包括横向滑轨20,所述横向滑轨20上滑动设置有横向滑座21,所述横向滑座21与横向丝杠221螺纹连接,所述横向丝杠221的端部与横向电机22连接;所述纵移机构包括安装在所述横向滑座21上部的纵向滑轨23,所述纵向滑轨23的上部滑动设置有纵向滑座24,所述纵向滑座24与纵向丝杠251螺纹连接,所述纵向丝杠251的端部与纵向电机25连接;
所述升降机构包括竖直安装在所述纵向滑座24上部的立板26,所述立板26的下部和上部分别转动安装有主动带轮271、从动带轮272,所述主动带轮271和从动带轮272之间套设有传送带273;其中,主动带轮271经由主动电机27驱动;所述立板26的侧面还设置有导向条261,所述机器人执行器连接在传送带273上,且与导向条261滑动连接。
作为本发明一实施例,所述机器人执行器包括多自由度臂7以及连接在多自由度臂7前部的托举手3;所述托举手3包括山型支撑架31,所述山型支撑架31固定安装在所述多自由度臂7的端部,包括与所述多自由度臂7连接的支撑板、安装在所述支撑板前端的三个空心筒,所述空心筒内部安装有手指单元32。
其中,所述手指单元32上均匀分布有吸附件30,用以在机器人执行器托举所述托盘过程中对所述托盘进行吸附固定;所述吸附件30为电磁铁或者真空吸盘。
所述手指单元32为空心结构,且一端封堵,另一端敞口,封堵的一端与所述空心筒螺纹连接且位于所述空心筒的内部,敞口一端设置有插盖321;封堵的一端安装有微型电机33,所述微型电机33的输出轴与丝杆331固定连接,所述丝杆331上螺纹连接有滑动板34,所述滑动板34和所述插盖321之间连接有多个张力拉紧件35。
考虑到机器人执行器的灵活性,将支撑板前端的安装结构设置成空心筒、将手指单元也设置成空心结构,这样就能有效降低机器人执行器的重量,提高操作的灵活性;由于空心结构的设置,在托举连同手术器械的托盘时,可能会发生手指单元自由端的朝向弯曲,可能会导致托盘掉落,为了避免上述情况,本发明设置了微型电机,微型电机通过丝杆连接有滑动板,而滑动板和手指单元末端的插盖之间设置有多个张力拉紧件,通过微型电机的正转和反转,能够带动滑动板前后移动,继而调节多个张力拉紧件的张紧程度,从而将手指单元的末端张紧,避免其发生过度弯曲以及支撑力不足。
作为本发明一实施例,所述多自由度臂7包括连接板70,所述连接板70上转动连接有第一臂71,所述第一臂71的末端转动连接有第二臂72,所述第一臂71经由第一舵机700驱动,所述第二臂72经由第二舵机710驱动;所述第二臂72的末端通过销轴转动连接有第三臂73,所述第二臂72和所述第三臂73之间具有避让回位组件。
所述避让回位组件为螺旋弹簧75、弹性条74、扭簧(图中未示出)中的一种或多种,其中,所述螺旋弹簧75一端连接在所述第二臂72且另一端连接在所述第三臂73上,所述弹性条74一端连接在所述第二臂72且另一端连接在所述第三臂73上,所述扭簧的一端连接在所述第二臂72上且另一端连接在所述第三臂73上,所述扭簧与所述销轴同轴设置。
所述第二臂72上围绕所述销轴设置有弧形槽721,所述第三臂73上设置有滑杆731,所述滑杆731科沿着所述弧形槽721滑动;所述弧形槽721的两端设置有触发器(图中未示出),所述触发器与所述控制计算机6通信连接。
其中,所述连接板70与所述传送带273固定连接,且与所述导向条261滑动连接。
由于机器人的智能性还不能达到器械护士的水平,在手术器械的取出、传递和存放过程中,不可避免的会发生与周围环境或者医护人员发生碰触,如果刚性设置机器人执行器的前端,那么可能产生医疗事故,考虑到此,本发明并没有将第三臂通过电机或者是舵机驱动,而是将其自由地转动设置在第二臂的末端,同时设置了避让回位组件,即,当第三臂以及其前端的托举手在误碰周围环境或者医护人员时,第三臂和托举手在触碰阻力的作用下,也仅仅是发生一定角度的转动,而不是与之发生刚性硬接触,随后,在机器人移动下,碰触阻力消失后,在避让回位组件的作用下,第三臂和托举手还能够回归原位,避免机器人受损的同时,也能有效确保医护人员不受伤害。由于机器人的智能性还不能达到器械护士的水平,在手术器械的取出、传递和存放过程中,不可避免的会发生与周围环境或者医护人员发生碰触,如果刚性设置机器人执行器的前端,那么可能产生医疗事故,考虑到此,本发明并没有将第三臂通过电机或者是舵机驱动,而是将其自由地转动设置在第二臂的末端,同时设置了避让回位组件,即,当第三臂以及其前端的托举手在误碰周围环境或者医护人员时,第三臂和托举手在触碰阻力的作用下,也仅仅是发生一定角度的转动,而不是与之发生刚性硬接触,随后,在机器人移动下,碰触阻力消失后,在避让回位组件的作用下,第三臂和托举手还能够回归原位,避免机器人受损的同时,也能有效确保医护人员不受伤害。
进一步,第二臂上设置了弧形槽,第三臂上设置了与之滑动配合的滑杆,在第三臂和托举手碰触周围环境或者医护人员时,滑杆沿着弧形槽滑动而到达弧形槽的端部,进而触发触发器,与触发器通信连接的控制计算机会立马进行机器人的停机或者是发出警告,避免碰触力过大而造成严重事故。
进一步,第二臂上设置了弧形槽,第三臂上设置了与之滑动配合的滑杆,在第三臂和托举手碰触周围环境或者医护人员时,滑杆沿着弧形槽滑动而到达弧形槽的端部,进而触发触发器,与触发器通信连接的控制计算机会立马进行机器人的停机或者是发出警告,避免碰触力过大而造成严重事故。
作为本发明一实施例,所述立柱12相对的两侧分别设置有第一安装槽121和第二安装槽122,所述器械库4通过所述连接件5固定安装在两个所述第一安装槽121上,所述控制计算机6通过所述连接件5固定安装在两个所述第二安装槽122上。
所述控制计算机6包括连接支架61以及安装在连接支架61端部的可触屏控制面板;其中,连接支架61包括与所述连接件5进行插接的连接块611,所述连接块611上设置有第二插块610,所述连接块611上转动安装有第一支臂612,所述第一支臂612的端部铰接有第二支臂613,所述可触屏控制面板安装在所述第二支臂613的前端。
所述连接件5为凵形结构,包括主体部51和与之对接的连接部52,主体部51和连接部52通过紧固螺钉53固定成一体,所述主体部51和所述连接部52上分别形成有第一卡扣511和第二卡扣521,所述第一卡扣511和所述第二卡扣521分别卡接固定在两个所述第一安装槽121或两个所述第二安装槽122内;所述主体部51上还具有插接孔510,插接孔510与第一插块或第二插块插接配合。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种手术室器械护士机器人,其特征在于,包括:
行走机构(10),所述行走机构(10)安装在基座(11)的下部;
器械库(4),所述器械库(4)内存储有不同种类的手术器械,同一种类的一个或多个手术器械以托盘(40)为承载体,存储于所述器械库(4)内;
机器人执行器,所述机器人执行器安装在位置调整组件(2)上,所述位置调整组件(2)安装在所述基座(11)上,通过位置调整组件(2)的粗调和自身的细调进行所述托盘的存取;
指令输入响应单元,用于接收手术器械需求指令,并对所述需求指令进行响应信号的发出;
控制计算机(6),所述控制计算机(6)与所述指令输入响应单元通信连接,根据所述响应信号发出控制指令;
所述控制指令包括利用位置调整组件(2)对所述机器人执行器进行位置粗调,机器人执行器自身位置细调,承载需求手术器械托盘的取出、传递和放回。
2.如权利要求1所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述行走机构(10)包括安装于所述基座(11)下部四角处的万向轮(101)以及安装于所述基座(11)下部两侧的两个主动轮(102),两个主动轮(102)分别经由不同的驱动电机(103)驱动,两个所述驱动电机(103)均与所述控制计算机(6)通信连接;其中,所述万向轮(101)通过万向轮支架安装在所述基座(11)的下部,所述主动轮(102)通过主动轮支架(111)安装在所述基座(11)的下部两侧。
3.如权利要求2所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,其中,四个所述万向轮(101)上各自安装有一个循迹传感器和一个距离传感器,所述循迹传感器和所述距离传感器均与所述控制计算机(6)通信连接。
4.如权利要求1所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述器械库(4)通过连接件(5)可拆卸安装于所述基座(11)上部设置的立柱(12)上;所述器械库(4)包括支撑板(41),所述支撑板(41)的一侧成型有与所述连接件(5)插接的第一插块(410),另一侧固定有多个托盘支撑架(42),所述托盘(40)被支撑存储于所述托盘支撑架(42)上。
5.如权利要求4所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述托盘支撑架(42)包括相对设置且结构相同的第一L型托梁(421)和第二L型托梁(422),所述第一L型托梁(421)和所述第二L型托梁(422)均包括相互垂直的横板和竖板,两个所述横板对所述托盘(40)形成托举,两个所述竖板对所述托盘(40)进行侧向限位;两个所述横板之间、两个所述托盘支撑架(42)之间具有允许所述机器人执行器动作的空间。
6.如权利要求5所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,两个所述横板之间具有第一距离,两个所述竖板之间具有第二距离,所述第一距离小于所述托盘(40)的宽度,且大于所述机器人执行器的前端宽度;所述第二距离等于所述托盘(40)的宽度。
7.如权利要求5所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述横板的外端部设置有朝上突出的限位块(423),所述横板的中部设置有压力传感器,所述压力传感器与所述控制计算机(6)通信连接;所述托盘(40)被所述限位块(423)限位的侧边设置有识别标签,所述识别标签与所述托盘(40)内存储的手术器械的种类和数量相关联,且关联信息存储于所述控制计算机(6)内;所述机器人执行器的前端设置有对所述识别标签进行识别的感应器,所述感应器与所述控制计算机(6)通信连接。
8.如权利要求1所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述机器人执行器包括多自由度臂(7)以及连接在多自由度臂(7)前部的托举手(3);所述托举手(3)包括山型支撑架(31),所述山型支撑架(31)固定安装在所述多自由度臂(7)的端部,包括与所述多自由度臂(7)连接的支撑板、安装在所述支撑板前端的三个空心筒,所述空心筒内部安装有手指单元(32)。
9.如权利要求8所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述手指单元(32)为空心结构,且一端封堵,另一端敞口,封堵的一端与所述空心筒螺纹连接且位于所述空心筒的内部,敞口一端设置有插盖(321);封堵的一端安装有微型电机(33),所述微型电机(33)的输出轴与丝杆(331)固定连接,所述丝杆(331)上螺纹连接有滑动板(34),所述滑动板(34)和所述插盖(321)之间连接有多个张力拉紧件(35)。
10.如权利要求8所述的手术室器械护士机器人,其特征在于,所述多自由度臂(7)包括连接板(70),所述连接板(70)上转动连接有第一臂(71),所述第一臂(71)的末端转动连接有第二臂(72),所述第一臂(71)经由第一舵机(700)驱动,所述第二臂(72)经由第二舵机(710)驱动;所述第二臂(72)的末端通过销轴转动连接有第三臂(73),所述第二臂(72)和所述第三臂(73)之间具有避让回位组件;所述第二臂(72)上围绕所述销轴设置有弧形槽(721),所述第三臂(73)上设置有滑杆(731),所述滑杆(731)科沿着所述弧形槽(721)滑动;所述弧形槽(721)的两端设置有触发器,所述触发器与所述控制计算机(6)通信连接。
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Denomination of invention: An operating room instrument nurse robot Effective date of registration: 20220308 Granted publication date: 20220218 Pledgee: Guangxi Guihui Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: Guangxi Yongcheng cloud Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022450000015 |
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