CN111820917A - 一种双目视采血装置及具有该装置的采血机器人 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种双目视采血装置,包括静脉穿刺装置及红外成像装置,红外成像装置包括红外相机、激光测距传感器及超声波探头,红外相机用于获取手臂红外图像信息,激光测距传感器用于手臂皮肤距离信息,超声波探头用于检测皮肤下静脉血管深度信息;两个红外相机对称分布于超声波探头的两侧;两红外相机成角度设置;静脉穿刺装置与红外成像装置并列且相对固定设置。本公开提供的方案具有成像视野广,能提供静脉血管所在的深度信息,从而提高了所述智能采血机器人静脉穿刺深度的准确性。

Description

一种双目视采血装置及具有该装置的采血机器人
技术领域
本公开涉及血液取样装置领域,尤其涉及一种双目视采血装置及具有该装置的采血机器人。
背景技术
目前国内医疗环境的许多应用场景都实现了自动化,但采血环节还普遍采用人工采血的方法。护士采用现有人工静脉采血的方式采血时,存在工作量大、工序复杂、血管不好找等问题,不仅给她们的工作带来诸多不便,还增加了患者的痛苦。在采血这个过程中,医护人员与患者之间避免不了接触与暴露,存在病菌感染的风险,带来了医护职业安全隐患的问题。目前美国VascuLogic公司开发了静脉采血机器人,该机器人装有超声波彩色多普勒成像和红外成像,能够自动确定采血针的插入位置。北京迈纳士手术机器人技术股份有限公司和上海迈鹊医用机器人技术有限公司联合开发的智能医用采血机器人,其以红外线相机照射手肘内侧,自动分析所拍摄的影像,检查血管构造,找出最适合抽血的血管。然而目前的成像技术仍然存在着精度较低的技术问题。单一的红外成像技术未能获得照片的景深,无法准确获得血管的位置信息,从而致使采血成功率不高于85%。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个,本公开提供了一种采血机器人,以达到对血管精确定位的目的。本公开的目的通过以下方案实现:
一种双目视采血装置,包括静脉穿刺装置及红外成像装置,所述红外成像装置包括红外相机、激光测距传感器及超声波探头,所述红外相机用于获取手臂红外图像信息,所述激光测距传感器用于手臂皮肤距离信息,所述超声波探头用于检测皮肤下静脉血管深度信息;两个红外相机对称分布于所述超声波探头的两侧;两所述红外相机成角度设置;所述静脉穿刺装置与所述红外成像装置并列且相对固定设置。
进一步地,所述控制单元接收并分析手臂红外图像信息,获得静脉血管采血点位置信息与静脉血管角度信息,所述激光测距传感器扫描多个所述采血点处手臂皮肤附近的距离信息并传送给所述控制单元,所述控制单元接收所述超声波探头获取的静脉血管的深度信息,所述控制单元根据所述手臂红外图像信息、静脉血管的深度信息、多个所述采血点处手臂皮肤的距离信息输出静脉采血点的位置信息、静脉血管角度信息、深度信息、采血点附近皮肤的角度信息。
进一步地,还包括X轴直线运动单元、旋转台及Z轴直线运动单元;所述旋转台与所述X轴直线运动单元的移动部固定连接,所述Z轴直线运动单元与所述旋转台的移动部固定连接,所述静脉穿刺装置及红外成像装置均与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接。
进一步地,所述静脉穿刺装置还包括摆动装置、进给装置及采血针;所述摆动装置与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接,所述摆动装置的摆臂与所述进给装置固定连接,所述进给装置提供所述采血针的进给动力。
进一步地,所述摆动装置包括刺穿装置固定架、摆臂、第一减速电机及传动带;所述刺穿装置固定架与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接,所述摆臂的转动部与所述刺穿装置固定架的一端通过摆臂铰链转动连接,所述刺穿装置固定架的另一端设有所述第一减速电机,所述第一减速电机的转动轴绕设有所述传动带,所述摆臂的转动部绕设有所述传动带;所述摆臂与所述进给装置固定连接。
进一步地,所述摆动装置包括刺穿装置固定架、摆臂、第一减速电机、蜗轮、蜗杆;所述刺穿装置固定架与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接,所述摆臂的转动部与所述刺穿装置固定架的一端通过所述蜗轮转动连接,所述第一减速电机与所述刺穿装置固定架固定连接,所述第一减速电机的转动轴连接所述蜗杆;所述蜗杆与所述蜗轮转动连接,所述蜗轮蜗杆自锁。
进一步地,所述激光测距传感器固定在超声波探头与静脉采血模块之间。
进一步地,所述超声波探头底端设置有压力传感器。
进一步地,还包括手臂支撑装置,所述手臂支撑装置包括手臂摆放槽、Y轴直线运动单元及Z轴升降台;所述Z轴升降台顶部固定有所述Y轴直线运动单元,所述Y轴直线运动单元的移动部固定连接有所述手臂摆放槽。
本公开还提供了一种采血机器人,包括上述双目视采血装置的采血机器人及手臂支撑装置,所述手臂支撑装置包括手臂支撑装置、Y轴直线运动单元及Z轴升降台;所述Z轴升降台顶部固定有所述Y轴直线运动单元,所述Y轴直线运动单元的移动部固定连接有所述手臂支撑装置。
进一步地,控制单元分别控制所述Z轴升降台、X轴直线运动单元、Y轴直线运动单元、电动旋转台将所述静脉穿刺装置移动至手臂上方静脉采血点上方,电动旋转台旋转使静脉穿刺装置与静脉血管方向保持一致,所述第一减速电机带动所述摆臂旋转,所述摆臂上的采血针与皮肤一个固定的角度完成静脉穿刺。
相比于现有技术本公开的优势在于:本公开提供了一种双目视采血装置,包括静脉穿刺装置及红外成像装置,所述红外成像装置包括红外相机、激光测距传感器及超声波探头,利用双目视觉红外成像装置相对于单个红外相机成像,其具有成像视野广,并能提供静脉血管所在的深度信息,从而提高了所述智能采血机器人静脉穿刺深度的准确性。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本公开的原理,其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为本公开的采血机器人的使用示意图;
图2为采血机器人内部结构示意图;
图3为图2采血机器人的双目视采血装置第一实施例示意图;
图4为图2采血机器人的双目视采血装置第一实施例另一示意图;
图5为图2采血机器人的双目视采血装置第二实施例示意图;
图6为图2采血机器人的手臂支撑装置示意图。
1、患者;2、采血机器人;3、双目视采血装置;31、X轴直线运动单元;32、旋转台;33、Z轴直线运动单元;34、红外成像装置;341、超声波探头;342、红外相机;343、激光测距传感器;344、超声固定座;345、成像装置固定架;35、静脉穿刺装置;351、采血针;352、针头夹紧机构;353、手指夹爪;354、采血针进给运动单元滑块;355、采血针进给运动单元;356、刺穿装置固定架;357、摆臂;358、第一减速电机;359、摆臂铰链;3510、传动带;3511、蜗轮;3512、蜗杆;4、手臂支撑装置;41、手臂摆放槽;42、Y轴直线运动单元;43、Z轴升降台;44、固定底板;45、支撑脚。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本公开的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
参见附图1,本公开提供了一种具有双目视采血装置的采血机器人2,所述采血机器人2中部开设有窗口,患者1从所述窗口将手臂伸入所述采血机器人2,并通过触摸屏5输入并显示患者姓名、性别、年龄等信息,患者1根据触摸屏的提示进行采血前的动作准备。进而采血机器人2能够自动完成采血工作,极大的减轻了护士的工作负担,并降低的疾病传播的风险。
附图2展示了具有双目视采血装置的采血机器人2的内部结构。采血机器人2包括了两个核心部件,分布为双目视采血装置3及手臂支撑装置4。双目视采血装置3设置于手臂支撑装置4的正上方,双目视采血装置3挂设于采血机器人2的外壳体内侧面顶部。
本公开为了解决现有技术中单个红外相机342无法对血管定位的问题,提供了所述双目视采血装置3。参见附图3,双目视采血装置3主要包括X轴直线运动单元31、旋转台32、Z轴直线运动单元33、红外成像装置34及静脉穿刺装置35。
所述红外成像装置34包括红外相机342、激光测距传感器343及超声波探头341。所述红外相机342用于获取手臂红外图像信息,所述激光测距传感器343用于手臂皮肤距离信息,所述超声波探头341用于检测皮肤下静脉血管深度信息。两个红外相机342对称分布于所述超声波探头341的两侧,两红外相机342成角度设置。从而增加红外相机342成像视野广度,并利用双相机成角度设置的特性提供静脉血管所在的深度信息,提高智能采血机器人2静脉穿刺深度的准确性。本公开的方案还辅以激光测距传感器343进一步确定了采血针351与手臂采血点皮肤的距离,并通过超声波探头341确定静脉血管深度及走向,通过多个检测装置的合理配合能够有效地获得静脉血管信息。在本公开优选的方案中,所述静脉穿刺装置35与所述红外成像装置34并列且相对固定设置,所述红外相机342均自带有点阵式LED红外光源。在红外成像装置34获得红外成像装置34与采血点的相对位置后,通过静脉刺穿装置与红外成像装置34相对固定的位置计算获得采血针351距离采血点的位置,并避免过早放下采血针351等情况造成对手臂不必要的刺伤。由于激光测距传感器343用于测量采血点附近与采血针351的距离(通过换算获得),激光测距传感器343需要尽量接近红外成像装置34及静脉穿刺装置35才能有效地避免误差,因此激光测距传感器343固定在超声波探头341与静脉采血模块之间,即所述激光测距传感器343固定在超声探头的内侧。优选地,所述激光测距传感器343的激光光束距离超声探头内侧端面3-10mm。
在优选的方案中,所述超声波探头341底端设置有压力传感器。所述激光测距传感器343来测量手臂皮肤到超声探头之间的距离,手臂的其余皮肤与超声探头接触时,超声波探头341能够获得并在控制单元中显示血管的深度与截面信息,所述控制单元读取所述超声波探头341底端的压力传感器设置的压力数值,使所述超声探头与手臂接触的压力值小于压力传感器所设定的阈值,从而保障了所述采血机器人2静脉穿刺采血时的安全性。进一步地,所述超声波探头341使用卡套式固态超声耦合贴片探测静脉血管并成像。
为了达到静脉刺穿装置与红外成像装置34位置相对固定的技术效果,并满足所述静脉刺穿装置进行接近或远离手臂的运动的需求,本公开设置了所述X轴直线运动单元31、旋转台32、Z轴直线运动单元33。所述X轴直线运动单元31设置于最上方,X轴直线运动单元31的固定部与采血机器人2外壳弧形梁的下方,并且将所述旋转台32固定于所述X轴直线运动单元31的移动部,所述旋转台32下侧连接所述Z轴直线运动单元33。所述静脉穿刺装置35及红外成像装置34均与所述Z轴直线运动单元33的移动部固定连接,Z轴直线运动单元33用于提供静脉刺穿装置与红外成像装置34沿Z轴移动的动力。X轴直线运动单元31的直线运动行程为80-150mm,Y轴直线运动单元行程为±30mm。本公开提及的Z轴指竖直方向,X轴为与手臂伸入或退出所述采血机器人2的方向所在的直线共线,Y轴为与采血机器人2中部窗口平面平衡的直线,X轴、Y轴及Z轴相互垂直。根据以上的设计,在确定手臂上采血点后,可以首先控制X轴直线运动单元31将静脉刺穿装置移动至采血点的上方,然后采用旋转台32调整静脉刺穿装置的与手臂采血点静脉血管的角度,再控制Z轴直线运动单元33使得静脉刺穿装置进一步接近采血点。本公开的X轴直线运动单元31、旋转台32、Z轴直线运动单元33连接方法,及控制过程能够有效地避免采血针351误伤手臂造成事故,同时能够避免执行末端挂载过多的装置,致使末端执行器质量过大而难以精确控制。
进一步地,红外成像装置34还设置有超声固定座344及成像装置固定架345。所述成像装置固定架345与所述Z轴直线运动单元33的移动部固定连接。成像装置固定架345的下侧挂载有激光测距传感器343及超声固定座344,所述超声波探头341设置于所述超声固定座344下部末端,两所述红外相机342通过固定架挂载在所述超声固定座344中部两侧。从而实现红外成像装置34整体跟随X轴直线运动单元31、旋转台32、Z轴直线运动单元33运动。
进一步地,所述超声探头通过USB接口与控制单元连接,超声成像软件在控制单元上运行并显示皮肤下静脉血管深度信息,控制单元程序根据静脉血管超声成像来计算与分析静脉血管的深度信息并控制采血针351针实施静脉穿刺。
参见附图4,X轴直线运动单元31、旋转台32、Z轴直线运动单元33能够控制所述静脉刺穿装置运动至采血点附近并调整静脉刺穿装置与采血点的角度。但是由于以上运动结构用于控制整个末端执行器的运动,并不适宜进行精细的操作。因此还需要精确的控制装置完成采血针351的采血动作。本公开通过在静脉穿刺装置35设置摆动装置及进给装置解决了采血针351采血控制的问题。所述摆动装置与所述Z轴直线运动单元33的移动部固定连接,并且摆动装置的摆臂357与所述进给装置固定连接。从而摆动装置能够控制采血针351下降至采血点,然后使用所述进给装置提供采血针351直线运动的动力,采血针351进入静脉血管。在完成采血动作后,可以依次控制进给装置退出采血针351,并控制摆动装置将采血针351收缩或提升至安全距离。从而保障患者手臂的安全。
附图4展示了所述摆动装置的第一实施方式,所述摆动装置包括刺穿装置固定架356、摆臂357、第一减速电机358及传动带3510。所述刺穿装置固定架356与所述Z轴直线运动单元33的移动部固定连接,所述摆臂357的转动部与所述刺穿装置固定架356的一端通过摆臂铰链359转动连接,所述刺穿装置固定架356的另一端设有所述第一减速电机358。传动带3510的一端绕设用于所述第一减速电机358转动轴,另一端绕设于摆臂357的转动部,从而形成了第一减速电机358与摆臂357间的带传动。所述转动部设置为套筒形式,转动部中空部分能够穿过所述摆臂铰链359,转动部圆柱形外侧面为与所述传动带3510传动面。通过传动带3510的传动能够有有效地降低摆动装置的质量,从而使得摆动装置更为灵巧,能够完成精细的操作,更具体地,所述传动带3510优选为同步带,所述第一减速电机358通过大同步轮与所述传动带3510连接,所述主动部设置为与所述摆臂357固定连接的小同步轮,静脉穿刺装置35由同步轮减速装置带动并可以旋转0-45°角度。为了降低摩擦力,所述摆臂铰链359通过轴承连接在所述刺穿装置固定架356上。所述第一减速电机358优选为直流减速电机。
附图5展示了所述摆动装置的第二实施方式,所述摆动装置包括刺穿装置固定架356、摆臂357、第一减速电机358、蜗轮3511、蜗杆3512。所述刺穿装置固定架356与所述Z轴直线运动单元33的移动部固定连接,所述摆臂357的转动部与所述刺穿装置固定架356的一端通过所述蜗轮3511转动连接,所述第一减速电机358与所述刺穿装置固定架356固定连接。第一减速电机358的转动轴连接所述蜗杆3512。所述第一减速电机358能够将利用蜗轮蜗杆进一步提高减速电机的扭矩,并采用蜗轮蜗杆改变转动方向的特性,实现摆臂357的转动。由于采用了蜗轮蜗杆的刚性传动,能够提高摆动装置的传动精确度,进而避免医疗事故。进一步地,所述涡轮、蜗杆具有自锁功能,从而保障摆臂部位在掉电时不会直接落下来,保护患者手臂安全。
参见附图3-5,静脉穿刺装置35还包括针头夹紧机构352、手指夹爪353、采血针进给运动单元滑块354及采血针进给运动单元355。所述针头夹紧机构352用于夹紧所述采血针351,所述针头夹紧机构352通过螺丝固定在所述手指夹爪353上,所述电动夹紧机构通过所述采血针进给运动单元滑块354滑动连接至所述采血针进给运动单元355,所述采血针进给运动单元355固定于所述摆臂357。所述手指夹爪353能够提供较大的夹紧力,并且方便采血针351拆卸,易于实现自动控制。所述进给运动单元优选为直线运动单元。手指夹爪353机械开合总行程为4-6mm。所述手指夹爪353包括但不限于气动手指、电动手指、电磁式手指夹爪353。
参见附图6,所述手臂支撑装置4包括手臂摆放槽41、Y轴直线运动单元42、Z轴升降台43、固定底板44及支撑脚45。所述Z轴升降台43顶部固定有所述Y轴直线运动单元42,所述Y轴直线运动单元42的移动部固定连接有所述手臂摆放槽41,所述Z轴升降台43固定在所述固定底板44上,Z轴升降台43行程为30mm-50mm。所述支撑脚45连接在所述固定底板44的四个角的底部。值得注意的是,本公开所有的直线运动单元可以是丝杆直线运动单元、同步带传动、直线电机、电缸、电动推杆、齿轮齿条内部结构。
在使用过程中,首先将患者的手臂放入手臂摆放槽41内,然后人工使用橡皮带将患者手臂上端箍紧使静脉血管更加突出,接着利用采血机器人2的针头夹持机构在固定工位抓取静脉采血针351,患者根据触摸屏上的提示将手臂深入手臂摆放槽41中,然后双目红外相机342结合控制单元算法程序开始识别出手臂上最佳采血点的静脉血管位置信息与血管方向角度信息。具体地,所述控制单元接收并分析手臂红外图像信息,获得静脉血管采血点位置信息与静脉血管角度信息,所述激光测距传感器343扫描多个所述采血点处手臂皮肤附近的距离信息并传送给所述控制单元,所述控制单元接收所述超声波探头341获取的静脉血管的深度信息,所述控制单元根据所述手臂红外图像信息、静脉血管的深度信息、多个所述采血点处手臂皮肤的距离信息输出静脉采血点的位置信息、静脉血管角度信息、深度信息、采血点附近皮肤的角度信息,控制单元分别控制所述Z轴升降台43、X轴直线运动单元31、Y轴直线运动单元42、旋转台32将所述静脉穿刺装置35移动至手臂上方静脉采血点上方,旋转台32旋转使静脉穿刺装置35与静脉血管方向保持一致,所述第一减速电机358带动所述摆臂357旋转,所述摆臂357上的采血针351与皮肤一个固定的角度完成静脉穿刺。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开,而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (11)

1.一种双目视采血装置,包括静脉穿刺装置及红外成像装置,其特征在于:所述红外成像装置包括红外相机、激光测距传感器及超声波探头,所述红外相机用于获取手臂红外图像信息,所述激光测距传感器用于手臂皮肤距离信息,所述超声波探头用于检测皮肤下静脉血管深度信息;两个红外相机对称分布于所述超声波探头的两侧;两所述红外相机成角度设置;所述静脉穿刺装置与所述红外成像装置并列且相对固定设置。
2.如权利要求1所述的一种双目视采血装置,其特征在于:还包括控制单元,所述控制单元接收并分析手臂红外图像信息,获得静脉血管采血点位置信息与静脉血管角度信息,所述激光测距传感器扫描多个所述采血点处手臂皮肤附近的距离信息并传送给所述控制单元,所述控制单元接收所述超声波探头获取的静脉血管的深度信息,所述控制单元根据所述手臂红外图像信息、静脉血管的深度信息、多个所述采血点处手臂皮肤的距离信息输出静脉采血点的位置信息、静脉血管角度信息、深度信息、采血点附近皮肤的角度信息。
3.如权利要求1所述的一种双目视采血装置,其特征在于:还包括X轴直线运动单元、旋转台及Z轴直线运动单元;所述旋转台与所述X轴直线运动单元的移动部固定连接,所述Z轴直线运动单元与所述旋转台的移动部固定连接,所述静脉穿刺装置及红外成像装置均与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接。
4.如权利要求1所述的一种双目视采血装置,其特征在于:所述静脉穿刺装置还包括摆动装置、进给装置及采血针;所述摆动装置与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接,所述摆动装置的摆臂与所述进给装置固定连接,所述进给装置提供所述采血针的进给动力。
5.如权利要求4所述的一种双目视采血装置,其特征在于:所述摆动装置包括刺穿装置固定架、摆臂、第一减速电机及传动带;所述刺穿装置固定架与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接,所述摆臂的转动部与所述刺穿装置固定架的一端通过摆臂铰链转动连接,所述刺穿装置固定架的另一端设有所述第一减速电机,所述第一减速电机的转动轴绕设有所述传动带,所述摆臂的转动部绕设有所述传动带;所述摆臂与所述进给装置固定连接。
6.如权利要求4所述的一种双目视采血装置,其特征在于:所述摆动装置包括刺穿装置固定架、摆臂、第一减速电机、蜗轮、蜗杆;所述刺穿装置固定架与所述Z轴直线运动单元的移动部固定连接,所述摆臂的转动部与所述刺穿装置固定架的一端通过所述蜗轮转动连接,所述第一减速电机与所述刺穿装置固定架固定连接,所述第一减速电机的转动轴连接所述蜗杆;所述蜗杆与所述蜗轮转动连接,所述蜗轮蜗杆自锁。
7.如权利要求1所述的一种双目视采血装置,其特征在于:所述激光测距传感器固定在超声波探头与静脉采血模块之间。
8.如权利要求1所述的一种双目视采血装置,其特征在于:所述超声波探头底端设置有压力传感器。
9.如权利要求5-6任意一项所述的一种双目视采血装置,其特征在于:所述静脉穿刺装置还包括针头夹紧机构、手指夹爪、采血针进给运动单元滑块及采血针进给运动单元;所述针头夹紧机构用于夹紧所述采血针,所述针头夹紧机构通过螺丝固定在所述手指夹爪上,所述电动夹紧机构通过所述采血针进给运动单元滑块滑动连接至所述采血针进给运动单元,所述采血针进给运动单元固定于所述摆臂。
10.一种包括权利要求1-9任意一项所述的双目视采血装置的采血机器人,其特征在于:还包括手臂支撑装置,所述手臂支撑装置包括手臂摆放槽、Y轴直线运动单元及Z轴升降台;所述Z轴升降台顶部固定有所述Y轴直线运动单元,所述Y轴直线运动单元的移动部固定连接有所述手臂摆放槽。
11.如权利要求10所述的一种采血机器人,其特征在于:控制单元分别控制所述Z轴升降台、X轴直线运动单元、Y轴直线运动单元、电动旋转台将所述静脉穿刺装置移动至手臂上方静脉采血点上方,电动旋转台旋转使静脉穿刺装置与静脉血管方向保持一致,所述第一减速电机带动所述摆臂旋转,所述摆臂上的采血针与皮肤一个固定的角度完成静脉穿刺。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112472133A (zh) * 2020-12-22 2021-03-12 深圳市德力凯医疗设备股份有限公司 一种超声探头的姿态监控方法及装置
CN112604094A (zh) * 2020-12-22 2021-04-06 天津大学 一种自识别静脉穿刺机器人系统
CN114469008A (zh) * 2022-03-09 2022-05-13 浙江大学 基于血管近红外成像的血管穿刺难易智能分级装置
CN115869013A (zh) * 2022-12-08 2023-03-31 合肥合滨智能机器人有限公司 一种用于血管超声自主扫查的血管定位和导航方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105107067A (zh) * 2015-07-16 2015-12-02 执鼎医疗科技江苏有限公司 一种红外引导超声定位的静脉穿刺系统
CN107041729A (zh) * 2016-12-30 2017-08-15 西安中科微光影像技术有限公司 双目近红外成像系统及血管识别方法
CN107049431A (zh) * 2016-12-30 2017-08-18 西安中科微光影像技术有限公司 一种自动穿刺机器人
CN108888427A (zh) * 2018-07-17 2018-11-27 华中科技大学 一种自动采血与自动输液护理床
JP2018202042A (ja) * 2017-06-08 2018-12-27 株式会社テクノサイエンス 穿刺システム、穿刺制御装置及び穿刺針
CN109157227A (zh) * 2018-10-10 2019-01-08 深圳元华医疗设备技术有限公司 采血输液机器人及控制方法
CN109953762A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 北京基因树科技有限公司 自动采血装置及自动采血方法
CN111012366A (zh) * 2019-12-13 2020-04-17 中山市生科试剂仪器有限公司 一种静脉自动采血设备及使用方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105107067A (zh) * 2015-07-16 2015-12-02 执鼎医疗科技江苏有限公司 一种红外引导超声定位的静脉穿刺系统
CN107041729A (zh) * 2016-12-30 2017-08-15 西安中科微光影像技术有限公司 双目近红外成像系统及血管识别方法
CN107049431A (zh) * 2016-12-30 2017-08-18 西安中科微光影像技术有限公司 一种自动穿刺机器人
JP2018202042A (ja) * 2017-06-08 2018-12-27 株式会社テクノサイエンス 穿刺システム、穿刺制御装置及び穿刺針
CN109953762A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 北京基因树科技有限公司 自动采血装置及自动采血方法
CN108888427A (zh) * 2018-07-17 2018-11-27 华中科技大学 一种自动采血与自动输液护理床
CN109157227A (zh) * 2018-10-10 2019-01-08 深圳元华医疗设备技术有限公司 采血输液机器人及控制方法
CN111012366A (zh) * 2019-12-13 2020-04-17 中山市生科试剂仪器有限公司 一种静脉自动采血设备及使用方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112472133A (zh) * 2020-12-22 2021-03-12 深圳市德力凯医疗设备股份有限公司 一种超声探头的姿态监控方法及装置
CN112604094A (zh) * 2020-12-22 2021-04-06 天津大学 一种自识别静脉穿刺机器人系统
CN114469008A (zh) * 2022-03-09 2022-05-13 浙江大学 基于血管近红外成像的血管穿刺难易智能分级装置
CN115869013A (zh) * 2022-12-08 2023-03-31 合肥合滨智能机器人有限公司 一种用于血管超声自主扫查的血管定位和导航方法

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