CN111839543A - 九自由度采血机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗设备的技术领域，提供了一种九自由度采血机器人包括：底座、设置在底座上的X轴直线滑台、用于驱动X轴直线滑台滑动的第一驱动单元、设置在X轴直线滑台上的Y轴直线滑台、用于驱动Y轴直线滑台滑动的第二驱动单元、设置在Y轴直线滑台上的弧形导轨、滑设在弧形导轨上的第一滑座、用于驱动第一滑座滑动的第一驱动器；第一滑座上设置有采血机构。夹持针管的夹持器依次通过X轴直线滑台、Y轴直线滑台、弧形导轨、第一滑座、第二滑座、第一转动台、第三滑座、第二转动台，以及第四滑座实现多自由度移动。

Description

九自由度采血机器人
技术领域
本发明属于医疗设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种九自由度采血机器人。
背景技术
在现代医疗中，经常需要进行采血。现有的采血通常采用人工的方式进行采血；人工调节针管沿手臂上的位置和调节针管朝向手臂的方向完全依靠经验，人的手在移动过程中方向单一，自由度小，导致采血困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种九自由度采血机器人，以解决现有技术中存在的人的手在移动过程中方向单一，导致采血困难的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种九自由度采血机器人包括：底座、设置在所述底座上的X轴直线滑台、用于驱动所述X轴直线滑台滑动的第一驱动单元、设置在所述X轴直线滑台上的Y轴直线滑台、用于驱动所述Y轴直线滑台滑动的第二驱动单元、设置在所述Y轴直线滑台上的弧形导轨、滑设在所述弧形导轨上的第一滑座，以及用于驱动所述第一滑座滑动的第一驱动器；所述第一滑座上设置有采血机构；
还包括：滑设在所述第一滑座上的第二滑座、用于驱动所述第二滑座滑动的第二驱动器、设置在所述第二滑座上的第一转动台，以及用于驱动所述第一转动台转动的第一转动器；所述采血机构设置在所述第一转动台上；
所述采血机构包括：滑设在所述第一转动台上的第三滑座、用于驱动所述第三滑座滑动的第三驱动器、设置在所述第三滑座上的第二转动台、用于驱动所述第二转动台转动的第二转动器，以及设置在所述第二转动台上并用于夹持针管的夹持器；
所述第二转动台上设置有红外相机和/或超声波探头。
进一步地，所述弧形导轨内侧的所述座体上设置有供用户手臂伸入的放置位。
进一步地，所述放置位包括座体、设置在所述座体上并绕设在用户手臂上的筒状充气气囊，以及对所述筒状充气气囊充气的气源。
进一步地，还包括滑设在所述第二转动台上的第四滑座和用于驱动所述第四滑座滑动的第四驱动器；所述第四滑座的滑动方向与所述第二转动台的转轴垂直，所述夹持器设置在所述第四滑座上。
进一步地，所述弧形导轨为圆弧状，所述第二滑座的滑动方向沿所述弧形导轨的径向方向，所述第一转动台的转动的转轴与所述第二滑座的滑动方向平行，所述第二转动台的转轴与所述第一转动台的转轴垂直，所述第四滑座的滑动方向与所述第二转动台的轴线垂直。
进一步地，所述夹持器罩设在罩体内。
本发明提供的九自由度采血机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的九自由度采血机器人，本发明所提供的紧凑型多自由度小型智能采血机器人采用9自由度运动装置，结构灵活，各部分运动机构相互配合运动、稳定性好，精度高，实现了采血机器人精准识别及灵活采血的功能；本发明所提供的紧凑型多自由度小型智能采血机器人相比其他产品空间结构布置更紧凑，体积更加小巧，更便于携带与搬运；本发明所提供的双目视觉定位的多自由度小型智能采血机器人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
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的九自由度采血机器人的立体结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的九自由度采血机器人的立体结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的九自由度采血机器人的立体结构示意图三；
图4为本发明实施例提供的夹持器的安装示意图。
其中，图中各附图标记：
1-底座；11-放置位；111-座体；112-筒状充气气囊；113-把手；2-弧形导轨；31-第一滑座；32-第二滑座；33-第三滑座；34-第四滑座；41-第一转动台；411-第一转动器；42-第二转动台；421-第二转动器；5-夹持器；61-红外相机；62-超声波探头；7-针管；81-X轴直线滑台；82-Y轴直线滑台；9-罩体。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的九自由度采血机器人进行说明。九自由度采血机器人包括：底座1、设置在底座1上的X轴直线滑台81、用于驱动X轴直线滑台81滑动的第一驱动单元、设置在X轴直线滑台81上的Y轴直线滑台82、用于驱动Y轴直线滑台82滑动的第二驱动单元、设置在Y轴直线滑台82上的弧形导轨2、滑设在弧形导轨2上的第一滑座31，以及用于驱动第一滑座31滑动的第一驱动器；第一滑座31上设置有采血机构；九自由度采血机器人还包括滑设在第一滑座31上的第二滑座32、用于驱动第二滑座32滑动的第二驱动器、设置在第二滑座32上的第一转动台41，以及用于驱动第一转动台41转动的第一转动器411；采血机构设置在第一转动台41上；采血机构包括：滑设在第一转动台41上的第三滑座33、用于驱动第三滑座33滑动的第三驱动器、设置在第三滑座33上的第二转动台42、用于驱动第二转动台42转动的第二转动器421，以及设置在第二转动台42上并用于夹持针管7的夹持器5；第二转动台42上设置有红外相机61和/或超声波探头62；红外相机61的数量为两个，超声波探头62位于两个红外相机61之间；第二转动台42上设置有激光测距仪。
如此，用户的手臂穿过弧形导轨2与底座1围成的通孔内并沿着X轴直线滑台81放置，弧形导轨2通过Y轴直线滑台82滑设在底座1上，弧形导轨2在滑动过程中带动采血机构沿着用户手臂移动，比人工拿着采血机构沿用户手臂移动更加精确；第一滑座31沿着弧形导轨2可以带动采血机构环绕手臂移动已选择所需的采血位置，非常方便，便于采血机构更加精确地调节采血机构相对用户手臂的角度；第二滑座32相对第一滑座31滑动能够带动采血机构上下移动；第一转动台41能够带动采血机构旋转调整自身方向进行采血角度；采血机构通过第一滑座31、第二滑座32，以及第一转动台41能够非常方便地调节采血机构的采血角度；第一转动台41带动第三滑座33转动，第三滑座33滑设在第一转动台41上，第三滑座33能够带动夹有针管7的夹持器5进行升降；第三滑座33带动第二转动台42升降，第二转动台42带动夹持器5上的针管7进行转动；通过红外相机61能够拍摄血管图像以获得所需采血的血管，通过超声波探头62能够探测用户手臂内血管的情况；两个红外相机61能够获得更大的视野；通过激光测距仪能够获得针管7与用户目标扎针位置之间的距离；夹持针管7的夹持器5依次通过X轴直线滑台81、Y轴直线滑台82、弧形导轨2、第一滑座31、第二滑座32、第一转动台41、第三滑座33、第二转动台42，以及第四滑座34实现多自由度移动。
具体的，在一个实施例中，第一驱动单元、第二驱动单元和第一驱动器分别为电机。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的九自由度采血机器人的一种具体实施方式，弧形导轨2内侧的座体111上设置有供用户手臂伸入的放置位11。如此，穿设在弧形导轨2内的用户手臂能够直接放置在放置位11上，便于采血。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的九自由度采血机器人的一种具体实施方式，放置位11包括座体111、设置在座体111上并绕设在用户手臂上的筒状充气气囊112，以及对筒状充气气囊112充气的气源。如此，筒状充气气囊112充气后捆住用户的手臂，减少用户手臂移动，提升了采血的精确性。
具体的，在一个实施例种，气源为气泵。
具体的，在一个实施例种，座体111上还设置有供用户抓握的把手113，便于用户抓握，提升用户手臂的稳定性。
具体的，在一个实施例中，第二驱动器和第一转动器411分别为电机。
具体的，在一个实施例中，第二转动器421为电机。
具体的，在一个实施例中，夹持器5为电动/气动的夹子。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的九自由度采血机器人的一种具体实施方式，还包括滑设在第二转动台42上的第四滑座34和用于驱动第四滑座34滑动的第四驱动器；第四滑座34的滑动方向与第二转动台42的转轴垂直，夹持器5设置在第四滑座34上。如此，第四滑座34带动夹持器5沿第二转动台42轴线的径向方向移动；第二转动台42转动时调节夹持器5上针管7的扎针角度，第四滑座34带动夹持器5上的针管7扎入/拔出用户身体。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的九自由度采血机器人的一种具体实施方式，弧形导轨2为圆弧状，第二滑座32的滑动方向沿弧形导轨2的径向方向，第一转动台41的转动的转轴与第二滑座32的滑动方向平行，第二转动台42的转轴与第一转动台41的转轴垂直，第四滑座34的滑动方向与第二转动台42的轴线垂直。如此，第二滑座32能够带动针管7沿弧形导轨2的径向方向靠近/远离位于弧形导轨2内侧的用户手臂；第一转动台41能够带动针管7绕第二滑座32滑动方向的周向方向转动；第四滑座34能够带动针管7沿第二转动台42的径向方向移动。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的九自由度采血机器人的一种具体实施方式，夹持器5罩设在罩体内9。如此，罩体9能够避免外部环境影响夹持器5上的针管7在抽血。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.九自由度采血机器人，其特征在于，包括：底座、设置在所述底座上的X轴直线滑台、用于驱动所述X轴直线滑台滑动的第一驱动单元、设置在所述X轴直线滑台上的Y轴直线滑台、用于驱动所述Y轴直线滑台滑动的第二驱动单元、设置在所述Y轴直线滑台上的弧形导轨、滑设在所述弧形导轨上的第一滑座，以及用于驱动所述第一滑座滑动的第一驱动器；所述第一滑座上设置有采血机构；
还包括：滑设在所述第一滑座上的第二滑座、用于驱动所述第二滑座滑动的第二驱动器、设置在所述第二滑座上的第一转动台，以及用于驱动所述第一转动台转动的第一转动器；所述采血机构设置在所述第一转动台上；
所述采血机构包括：滑设在所述第一转动台上的第三滑座、用于驱动所述第三滑座滑动的第三驱动器、设置在所述第三滑座上的第二转动台、用于驱动所述第二转动台转动的第二转动器，以及设置在所述第二转动台上并用于夹持针管的夹持器；
所述第二转动台上设置有红外相机和/或超声波探头；
所述红外相机的数量为两个，所述超声波探头位于两个所述红外相机之间，所述第二转动台上设置有激光测距仪。
2.如权利要求1所述的九自由度采血机器人，其特征在于，所述弧形导轨内侧的所述座体上设置有供用户手臂伸入的放置位。
3.如权利要求2所述的九自由度采血机器人，其特征在于，所述放置位包括座体、设置在所述座体上并绕设在用户手臂上的筒状充气气囊，以及对所述筒状充气气囊充气的气源。
4.如权利要求3所述的九自由度采血机器人，其特征在于，还包括滑设在所述第二转动台上的第四滑座和用于驱动所述第四滑座滑动的第四驱动器；所述第四滑座的滑动方向与所述第二转动台的转轴垂直，所述夹持器设置在所述第四滑座上。
5.如权利要求1所述的九自由度采血机器人，其特征在于，所述弧形导轨为圆弧状，所述第二滑座的滑动方向沿所述弧形导轨的径向方向，所述第一转动台的转动的转轴与所述第二滑座的滑动方向平行，所述第二转动台的转轴与所述第一转动台的转轴垂直，所述第四滑座的滑动方向与所述第二转动台的轴线垂直。
6.如权利要求1至5任一项所述的九自由度采血机器人，其特征在于，所述夹持器罩设在罩体内。
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