CN111839548A - 采血机器人及其控制方法 - Google Patents
采血机器人及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111839548A CN111839548A CN202010511148.7A CN202010511148A CN111839548A CN 111839548 A CN111839548 A CN 111839548A CN 202010511148 A CN202010511148 A CN 202010511148A CN 111839548 A CN111839548 A CN 111839548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- blood
- blood sampling
- connecting rod
- driving device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/15—Devices for taking samples of blood
- A61B5/150007—Details
- A61B5/150748—Having means for aiding positioning of the piercing device at a location where the body is to be pierced
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/15—Devices for taking samples of blood
- A61B5/150007—Details
- A61B5/150015—Source of blood
- A61B5/15003—Source of blood for venous or arterial blood
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/15—Devices for taking samples of blood
- A61B5/150007—Details
- A61B5/150175—Adjustment of penetration depth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/15—Devices for taking samples of blood
- A61B5/150007—Details
- A61B5/150206—Construction or design features not otherwise provided for; manufacturing or production; packages; sterilisation of piercing element, piercing device or sampling device
- A61B5/150274—Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices
- A61B5/15029—Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices for driving devices, i.e. means for driving the piercing element
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/15—Devices for taking samples of blood
- A61B5/153—Devices specially adapted for taking samples of venous or arterial blood, e.g. with syringes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4887—Locating particular structures in or on the body
- A61B5/489—Blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/70—Means for positioning the patient in relation to the detecting, measuring or recording means
- A61B5/702—Posture restraints
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Hematology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种采血机器人,包括外壳、控制单元、图像获取单元、距离传感器单元、深度探测单元、弧形导轨单元、转动单元、直线运动单元及采血单元,弧形导轨单元、转动单元、直线运动单元及采血单元均设于外壳的内部;控制单元均与前述所有单元电连接;弧形导轨单元包括弧形导轨及滑动设于弧形导轨上的滑座,转动单元的固定端与滑座连接,转动单元的转动端连接有一固定板,直线运动单元设于固定板上,采血单元设于直线运动单元上;图像获取单元、距离传感器单元及深度探测单元均安装于转动单元的固定端;外壳的内部还设有手臂床;本发明还提供一种基于上述采血机器人的控制方法。本发明能够提高采血时的准确度,减轻护士的负担。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,特别是涉及一种采血机器人及其控制方法。
背景技术
采血检测是健康检测的重要环节,健康检测中的很多数据都是通过血液来分析获取的。然而,现如今的采血过程主要是护士在被采血对象的前臂寻找采血点后进行插针采血,此种采血方式的工序较为复杂,插针时护士的精神高度集中,且护士与患者之间避免不了接触与暴露,存在病菌感染的风险;对于手臂脂肪较厚的被采血对象还存在血管不好找及插针困难的问题。而随着医疗技术的不断发展,采血检测变得越来越普遍,护士的工作量随之加大,护士长时间处于精神高度集中的状态会产生疲劳,易导致不允许的医疗失误的出现。为了减轻护士的工作负担及减少医疗失误,出现了专门替代护士以进行采血的机器人。美国VascuLogic公司研制了一种原型医疗机器人Veebot,其采用红外线和超声波成像技术,专门用于替代护士给被采血对象插针采血,其准确度在百分之八十三左右,难以满足更高的使用需求。
发明内容
本发明的目的是:针对现有技术中,存在采血机器人插针抽血的精度低的问题,提出一种采血精度更高的机器人;本发明的另一个目的是提供一种上述采血机器人的控制方法。
为了实现上述目的,本发明在第一方面提供了一种采血机器人,其包括外壳、控制单元、图像获取单元、距离传感器单元、深度探测单元、弧形导轨单元、转动单元、直线运动单元及采血单元,所述弧形导轨单元、所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元均设于所述外壳的内部;所述控制单元均与所述图像获取单元、所述距离传感器单元、所述深度探测单元、所述弧形导轨单元、所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元电连接,所述控制单元可对所述弧形导轨单元、所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元进行控制;所述弧形导轨单元包括弧形导轨及滑动设于所述弧形导轨上的滑座,所述滑座与所述控制单元电连接,所述转动单元的固定端与所述滑座连接,所述转动单元的转动端连接有一固定板,所述直线运动单元设于所述固定板上,所述采血单元设于所述直线运动单元上;所述图像获取单元、所述距离传感器单元及所述深度探测单元均安装于所述转动单元的固定端;所述外壳的内部还设有手臂床,所述手臂床的轴向延伸方向与所述弧形导轨相垂直。
作为优选方案,所述转动单元的固定端通过一连接座与所述滑座固定连接,所述图像获取单元、所述距离传感器单元及所述深度探测单元均设于所述连接座上。
作为优选方案,所述转动单元包括第一驱动装置及与所述第一驱动装置的动力输出端连接的转动组件,所述第一驱动装置设于所述固定端,所述转动组件设于所述转动端,且所述转动组件的另一端与所述固定板连接,所述第一驱动装置与所述控制单元电连接,所述第一驱动装置可驱动所述转动组件转动。
作为优选方案,所述转动组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆,所述第一连杆与所述第二连杆平行设置,所述第三连杆与所述第四连杆平行设置;所述第一连杆的第一端与所述第一驱动装置的动力输出端相连,所述第一连杆的第二端与所述第三连杆的第一端铰接;所述第二连杆的第一端铰接于所述连接座上,所述第二连杆的第二端铰接于所述第三连杆上,所述第三连杆的第二端铰接于所述固定板;所述第四连杆的第一端与所述第一连杆的中部铰接,所述第四连杆的第二端铰接于所述固定板上,所述第二连杆的中部与所述第四连杆的中部相铰接,且所述第三连杆第二端与所述固定板铰接处的中心点、及所述第四连杆第二端与所述固定板的铰接处的中心点的连线与所述第二连杆的中心轴线平行;所述第一驱动装置驱动所述第一连杆转动,带动所述第三连杆、所述第四连杆及所述第二连杆转动,进而带动所述固定板旋转。
作为优选方案,所述直线运动单元包括直线驱动装置及与所述直线驱动装置的动力输出端相连的滑块,所述滑块的下端固定连接所述采血单元,所述直线驱动装置与所述控制单元电连接,所述直线驱动装置可驱动所述滑块沿平行所述中心轴线的方向滑动,带动所述采血单元沿平行所述中心轴线的方向滑动。
作为优选方案,所述采血单元包括夹紧机构及夹设于所述夹紧机构的静脉采血针,所述静脉采血针的中心轴线与所述中心轴线平行,所述夹紧机构固定连接所述滑块,所述夹紧机构与所述控制单元电连接,所述夹紧机构可夹紧所述静脉采血针或解除对所述静脉采血针的夹紧。
作为优选方案,所述夹紧机构包括固定爪、活动爪及电磁驱动装置,所述电磁驱动装置与所述控制单元电连接,所述电磁驱动装置的一端设有第一开口,所述固定爪固设于所述第一开口处,所述活动爪通过一转动销设于所述第一开口处,所述活动爪的一端与所述电磁驱动装置的动力输出端连接,所述电磁驱动装置可驱动所述活动爪转动,使得所述活动爪的另一端与所述固定爪共同夹紧或释放所述静脉采血针。
作为优选方案,所述外壳的两侧均设有第二开口,两所述第二开口沿所述手臂床轴向延伸方向相对设置。
同样的目的,本发明在第二方面提出一种基于如第一方面中任一项所述的采血机器人的控制方法,其包括以下步骤:
获取被采血对象手臂静脉血管的图像信息;
根据所述图像信息确定最佳采血点位置;
获取所述静脉采血针的针头与所述最佳采血点位置之间的距离信息;
获取所述最佳采血点位置的血管的深度信息;
根据所述最佳采血点、所述距离信息及所述深度信息,确定所述弧形导轨单元、所述转动单元及所述直线运动单元各自的控制数据;
控制所述滑座滑动相应的距离,调整所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元的位置;
控制所述转动单元旋转相应的角度,调整所述直线运动单元及所述采血单元的位置;
控制所述滑块滑动相应的距离,使所述采血单元上的所述静脉采血针到达预先设定的所述最佳采血点进行采血。
作为优选方案,还包括以下步骤:
采血完成后,控制所述直线运动单元执行回转动作,反向滑动所述滑块,以拔出所述静脉采血针。
本发明实施例的一种采血机器人及其控制方法,与现有技术相比,其有益效果在于:
采血单元夹紧静脉采血针;图像获取单元获取被采血对象手臂静脉血管的图像信息,并将图像信息发送到控制单元;控制单元根据图像信息确定最佳采血点位置;距离传感器单元测量静脉采血针的针头距离最佳采血点位置的距离信息,之后将距离信息发送回控制单元;同时,深度探测单元探测最佳采血点位置的血管深度信息,并将深度信息发送回控制单元。控制单元根据最佳采血点位置、距离信息及深度信息,确定弧形导轨单元、转动单元及直线运动单元各自的控制数据,并先后控制弧形导轨单元、转动单元及直线运动单元动作,将静脉采血针送至预先确定的最佳采血点进行采血;本发明能实现准确采血,减轻了护士的负担。
附图说明
图1是本发明实施例的一种采血机器人外壳的结构示意图;
图2是本发明实施例的一种采血机器人的结构示意图;
图3是本发明实施例的一种采血机器人另一视角的结构示意图;
图4是本发明实施例的一种采血机器人转动单元的结构示意图;
图5是本发明实施例的一种采血机器人直线运动单元的结构示意图;
图6是本发明实施例的一种采血机器人采血单元的结构示意图;
图7是本发明实施例的控制方法的流程图;
图中,1、外壳;11、第二开口;2、图像获取单元;3、距离传感器单元;4、深度探测单元;5、弧形导轨单元;51、弧形导轨;52、滑座;6、转动单元;61、固定板;62、连接座;63、第一驱动装置; 64、转动组件;641、第一连杆;642、第二连杆;643、第三连杆;644、第四连杆;645、加强连杆;646、中心轴线;7、直线运动单元;71、直线驱动装置;72、滑块;8、采血单元;81、夹紧机构;811、固定爪;812、活动爪;813、电磁驱动装置;82、静脉采血针;9、手臂床。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,应当理解的是,本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语,这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,“第一”信息也可以被称为“第二”信息,类似的,“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1-图6所示,本发明优选实施例在第一方面提供了一种采血机器人,其包括外壳1、控制单元(附图中未示出)、图像获取单元2、距离传感器单元3、深度探测单元4、弧形导轨单元5、转动单元6、直线运动单元7及采血单元8,所述弧形导轨单元5、所述转动单元6、所述直线运动单元7及所述采血单元8均设于所述外壳1的内部;所述控制单元均与所述图像获取单元2、所述距离传感器单元3、所述深度探测单元4、所述弧形导轨单元5、所述转动单元6、所述直线运动单元7及所述采血单元8电连接,所述控制单元可对所述弧形导轨单元5、所述转动单元6、所述直线运动单元7及所述采血单元8的工作状态和工作姿态进行控制;所述弧形导轨单元5包括弧形导轨51及滑动设于所述弧形导轨51上的滑座52,所述滑座52与所述控制单元电连接,所述转动单元6的固定端与所述滑座52连接,所述转动单元6 的转动端连接有一固定板61,所述直线运动单元7设于所述固定板61 上,所述采血单元8设于所述直线运动单元7上;所述图像获取单元2、所述距离传感器单元3及所述深度探测单元4均安装于所述转动单元6 的固定端;所述外壳1的内部还设有手臂床9,所述手臂床9的轴向延伸方向与所述弧形导轨51相垂直。
基于上述技术方案,进行采血动作前,控制单元先控制采血单元8 夹紧静脉采血针82;图像获取单元2获取被采血对象手臂静脉血管的图像信息,并将图像信息发送到控制单元;控制单元根据图像信息确定最佳采血点位置;距离传感器单元3测量静脉采血针82的针头距离最佳采血点位置的距离信息,之后将距离信息发送回控制单元;同时,深度探测单元4探测最佳采血点位置的血管深度信息,并将深度信息发送回控制单元。控制单元根据最佳采血点位置、距离信息及深度信息,确定弧形导轨单元5、转动单元6及直线运动单元7各自的控制数据,并先后控制弧形导轨单元5、转动单元6及直线运动单元7动作;首先,控制弧形导轨单元5上的滑座52滑动相应的距离,由此调整转动单元6、直线运动单元7及采血单元8的位置;接着,控制转动单元 6转动相应的角度,进一步调整直线运动单元7及采血单元8的位置;最后,控制直线运动单元7上的滑块72滑动相应的距离,以将静脉采血针82送至预先确定的最佳采血点进行采血。本发明能实现准确采血,减轻了护士的负担,在很大程度上也减轻了被采血对象的痛苦,且避免了护士与被采血对象之间的接触与暴露,有效地阻隔了病菌的感染。
所述外壳1的两侧均设有第二开口11,两所述第二开口11沿所述手臂床9轴向延伸方向相对设置,被采血对象可将前臂从所述第二开口11伸入,平放在手臂床9上,手臂床9上设置有符合前臂外轮廓的凹槽,以使得被采血对象能够以较为舒服的姿势进行采血,提高采血时的舒适度。
本实施例中,滑座52上设有导轨电机,导轨电机为已知设备,可实现滑座52在弧形导轨51上滑动。图像获取单元2可采用已知的能够采集被采血对象的手臂静脉血管的图像信息的设备,例如用于对手臂血管位置进行成像的红外相机,红外相机对手臂进行拍照,即可获取包含皮肤信息及静脉血管信息的图像,控制单元根据所获取的图像进行分析,以确认最佳采血点,最佳采血点处的血管的管径够大,且插针的角度最为舒适,而使得进行插针抽血时被采血对象的疼痛感最小;本实施例选用双目红外相机,成像范围更广,获取图像信息更加准确。距离传感器单元3可采用已知的设备,例如激光测距传感器。深度探测单元4亦可采用现有的设备,如超声波探头等。由于上述设备均为已知设备,对上述设备的具体结构和工作原理在此不必赘述。
本实施例中,所述转动单元6的固定端通过一连接座62与所述滑座52固定连接,所述图像获取单元2、所述距离传感器单元3及所述深度探测单元4均设于所述连接座62上。本实施例对图像获取单元2 及距离传感器单元3的位置做了调整,例如当图像获取单元3选用超声波探头及距离传感器单元4选用激光测距传感器,超声波探头设于连接座62的底部,激光测距传感器设于连接座62侧面的中部且与转动单元6的转动端相对,超声波探头及激光测距传感器均正对着手臂床9的中心轴线,激光测距传感器发射的激光束与超声波探头的侧部端面的距离为3-10mm,控制单元可根据激光测距传感器获取到的距离信息及超声波探头获取到的血管深度信息对采血单元进行实时控制,以能准确控制采血单元采血。
本实施例中,所述转动单元6包括第一驱动装置63及与所述第一驱动装置63的动力输出端连接的转动组件64,所述第一驱动装置63 设于所述固定端,所述转动组件64设于所述转动端,且所述转动组件 64的另一端与所述固定板61连接,所述第一驱动装置63与所述控制单元电连接,第一驱动装置63选用旋转电机,旋转电机接收控制单元的控制数据,能够非常准确的转动相应的角度,以驱动所述转动组件 64转动。具体地,所述转动组件64包括第一连杆641、第二连杆642、第三连杆643及第四连杆644,所述第一连杆641与所述第二连杆642 平行设置,所述第三连杆643与所述第四连杆644平行设置;所述第一连杆641的第一端与所述第一驱动装置63的动力输出端相连,所述第一连杆641的第二端与所述第三连杆643的第一端铰接;所述第二连杆642的第一端铰接于所述连接座62上,所述第二连杆642的第二端铰接于所述第三连杆643上,所述第三连杆643的第二端铰接于所述固定板61;所述第四连杆644的第一端与所述第一连杆641的中部铰接,所述第四连杆644的第二端铰接于所述固定板61上,所述第二连杆642的中部与所述第四连杆644的中部相铰接,且所述第三连杆 643第二端与所述固定板61铰接处的中心点、及所述第四连杆644第二端与所述固定板61的铰接处的中心点的连线与所述第二连杆642的中心轴线646平行;所述第一驱动装置63驱动所述第一连杆641转动,带动所述第三连杆643、所述第四连杆644及所述第二连杆642转动,进而带动所述固定板61转动,带动直线运动单元7及采血单元8转动,且在转动过程中,固定板61、直线运动单元7及采血单元8转动的方向始终与中心轴线646转动的方向平行。在第一连杆641及第二连杆 642之间还铰接有一加强连杆645,以更好的带动固定板61、直线运动单元7及采血单元8的转动。本实施例优选第一连杆641与第二连杆642为完全相同的连杆,第三连杆643及第四连杆644为完全相同的连杆。
本实施例中,所述直线运动单元7包括直线驱动装置71及与所述直线驱动装置71的动力输出端相连的滑块72,滑块72在直线驱动装置71上滑动,所述滑块72的下端固定连接所述采血单元8,所述直线驱动装置71与所述控制单元电连接,直线驱动装置71可采用已知的设备,例如电机丝杆组合、电缸、电机齿轮齿条传动等,或者采用直线电机等,这些设备均是现有技术中已知的设备,具体的结构及工作原理在此不再赘述。
所述直线驱动装置71驱动所述滑块72沿平行所述第二连杆642 的所述中心轴线646的方向滑动,带动所述采血单元8沿平行所述中心轴线646的方向滑动,以实现更精确地对采血单元8的控制。
所述采血单元8包括夹紧机构81及夹设于所述夹紧机构81的静脉采血针82,所述静脉采血针82的中心轴线与所述中心轴线646平行,本实施例还可设置所述静脉采血针82针头的斜面的延伸方向与所述中心轴线646平行,且斜面与所述手臂床9相对设置以使得斜面与前臂血管采血点的距离最近,以实现更加精确的控制静脉采血针82;而静脉采血针82先后经弧形导轨单元5、转动单元6及直线运动单元7动作到达最佳采血点,且静脉采血针82插入最佳采血点的角度为0° -30°,即最佳采血点在皮肤表面的切线方向与静脉采血针82的中心轴线或斜面的延伸方向的夹角为0°-30°,以使得静脉采血针82插入血管时,被采血对象的疼痛感最少,提高了用户体验。当图像获取单元2 选用超声波探头,且超声波探头的底部端面与静脉采血针82的针尖在同一平面内,以使得控制单元能够实时控制静脉采血针82的滑动进行采血,以保证采血过程的安全。
所述夹紧机构81固定连接所述滑块72,所述夹紧机构81与所述控制单元电连接,具体地,所述夹紧机构81包括固定爪811、活动爪812及电磁驱动装置813,所述电磁驱动装置813与所述控制单元电连接,电磁驱动装置813可采用已知的设备,例如推拉式电磁铁箱,通电时其动力输出端伸出并保持伸出状态,具体的结构及工作原理在此不再赘述。所述电磁驱动装置813的一端设有第一开口,所述固定爪 811固设于所述第一开口处,所述活动爪812通过一转动销设于所述第一开口处,所述活动爪812的一端与所述电磁驱动装置813的动力输出端连接,所述电磁驱动装置813的动力输出端通电伸出,可驱动所述活动爪812转动,且使得所述活动爪812的另一端与所述固定爪811 共同夹紧所述静脉采血针82,此时压缩弹簧(电磁驱动装置813中自带的复位弹簧);当电磁驱动装置813断电时,其动力输出端在弹簧的弹力作用下回复原先状态,使得活动爪812与固定爪811分离,以解除对静脉采血针82的夹紧。
本实施例在外壳1的两侧均开设有物料更换窗口,打开物料更换窗口,在静脉采血针82的针尾连接输血管,输血管穿出物料更换窗口而连接采集管;静脉采血针82插入最佳采血点,采集的血液经输血管后进入采集管,待采集管集满血液后,护士便控制控制单元以控制直线运动单元7执行回转动作,滑动滑块72使静脉采血针82远离手臂。被采血对象在护士提醒下收回手臂,进行止血。
在外壳1的一侧设有触摸屏,触摸屏上设有开始按钮与停止按钮,开始按钮与停止按钮均与控制单元电连接。点击开始按钮可进行采血动作;点击停止按钮可命令控制单元控制弧线导轨单元5、转动单元6 及直线运动单元7立即停止动作,以能够及时应对突发状况。
为了解决相同的技术问题,本发明在第二方面还提供一种基于如第一方面中任一项所述的采血机器人的控制方法,如图7所示,图7 为本控制方法的流程图,其包括以下步骤:
S1,获取被采血对象手臂静脉血管的图像信息;
S2,根据所述图像信息确定最佳采血点位置;
S3,获取所述静脉采血针82的针头与所述最佳采血点位置之间的距离信息;
S4,获取所述最佳采血点位置的血管的深度信息;
本实施例中,所述图像获取单元2获取所述图像信息,并将所述图像信息发送到所述控制单元,所述控制单元根据所述图像信息确定所述最佳采血点位置;所述距离传感器单元3获取所述距离信息,并将所述距离信息发送到所述控制单元;所述深度探测单元4获取所述深度信息,并将所述深度信息发送到所述控制单元;所述控制单元能够根据所述图像获取单元、所述距离传感器单元及所述深度探测单元所获取的信息进行处理,以保证采血工作的顺利进行。
S5,根据所述最佳采血点、所述距离信息及所述深度信息,确定所述弧形导轨单元5、所述转动单元6及所述直线运动单元7各自的控制数据;
S6,控制所述滑座52滑动相应的距离,调整所述转动单元6、所述直线运动单元7及所述采血单元8的位置;
S7,控制所述转动单元6旋转相应的角度,进一步地调整所述直线运动单元7及所述采血单元8的位置;
S8,控制所述滑块72滑动相应的距离,使所述采血单元8上的所述静脉采血针82到达预先设定的所述最佳采血点进行采血。
所述控制单元能够实时控制所述静脉采血针82滑动以实现精准采血,使得采血过程更加安全。
采血完成后,所述控制单元执行以下步骤:
S9,控制所述直线运动单元7执行回转动作,反向滑动所述滑块 72,以拔出所述静脉采血针82。
被采血对象收回手臂,在护士的指导下进行止血。
本发明的工作过程为:
控制单元控制采血单元8夹紧静脉采血针82;被采血对象将前臂放置于手臂床9上,图像获取单元2获取到前臂静脉血管的图像信息,并将图像信息发送到控制单元;控制单元根据图像信息确定最佳采血点位置;距离传感器单元3获取静脉采血针82与最佳采血点位置的距离信息,之后将距离信息发送回控制单元;同时,深度探测单元4探测最佳采血点位置的血管深度信息,并将深度信息发送回控制单元。控制单元根据最佳采血点位置、距离信息及深度信息,确定弧形导轨单元5、转动单元6及直线运动单元7各自的控制数据,并控制弧形导轨单元5上的滑座52滑动,由此调整转动单元6、直线运动单元7及采血单元8的位置;接着,控制转动单元6转动,进一步地调整直线运动单元7及采血单元8的位置,静脉采血针82始终与第二连杆642的中心轴线646平行;最后,控制直线运动单元7上的滑块72滑动,以将静脉采血针82送至预先确定的最佳采血点进行采血;采血结束后,控制单元控制直线运动单元7执行回转动作,使得滑块72反向滑动,以使静脉采血针82离开最佳采血点。
综上,本发明实施例提供一种采血机器人及其控制方法,其有益效果在于:
控制单元控制采血单元夹紧静脉采血针;图像获取单元获取到被采血对象的静脉血管的图像信息,并将图像信息发送到控制单元;控制单元根据图像信息确定最佳采血点位置;距离传感器单元测量静脉采血针距离最佳采血点位置的距离信息,之后将距离信息发送回控制单元;同时,深度探测单元探测最佳采血点位置的血管深度信息,并将深度信息发送回控制单元。控制单元根据最佳采血点、距离信息及深度信息,确定弧形导轨单元、转动单元及直线运动单元各自的控制数据,并先后控制弧形导轨单元、转动单元及直线运动单元动作,以将静脉采血针送至预先确定的最佳采血点进行采血;本发明能实现准确采血,减轻了护士的负担,在很大程度上也减轻了被采血对象的痛苦,且避免了护士与被采血对象之间的接触与暴露,有效地阻隔了病菌的感染。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种采血机器人,其特征在于,包括外壳、控制单元、图像获取单元、距离传感器单元、深度探测单元、弧形导轨单元、转动单元、直线运动单元及采血单元,所述弧形导轨单元、所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元均设于所述外壳的内部;所述控制单元均与所述图像获取单元、所述距离传感器单元、所述深度探测单元、所述弧形导轨单元、所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元电连接,所述控制单元可对所述弧形导轨单元、所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元进行控制;
所述弧形导轨单元包括弧形导轨及滑动设于所述弧形导轨上的滑座,所述滑座与所述控制单元电连接,所述转动单元的固定端与所述滑座连接,所述转动单元的转动端连接有一固定板,所述直线运动单元设于所述固定板上,所述采血单元设于所述直线运动单元上;所述图像获取单元、所述距离传感器单元及所述深度探测单元均安装于所述转动单元的固定端;
所述外壳的内部还设有手臂床,所述手臂床的轴向延伸方向与所述弧形导轨相垂直。
2.如权利要求1所述的采血机器人,其特征在于,所述转动单元的固定端通过一连接座与所述滑座固定连接,所述图像获取单元、所述距离传感器单元及所述深度探测单元均设于所述连接座上。
3.如权利要求1所述的采血机器人,其特征在于,所述转动单元包括第一驱动装置及与所述第一驱动装置的动力输出端连接的转动组件,所述第一驱动装置设于所述固定端,所述转动组件设于所述转动端,且所述转动组件的另一端与所述固定板连接,所述第一驱动装置与所述控制单元电连接,所述第一驱动装置可驱动所述转动组件转动。
4.如权利要求3所述的采血机器人,其特征在于,所述转动组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆,所述第一连杆与所述第二连杆平行设置,所述第三连杆与所述第四连杆平行设置;
所述第一连杆的第一端与所述第一驱动装置的动力输出端相连,所述第一连杆的第二端与所述第三连杆的第一端铰接;所述第二连杆的第一端铰接于所述连接座上,所述第二连杆的第二端铰接于所述第三连杆上,所述第三连杆的第二端铰接于所述固定板;所述第四连杆的第一端与所述第一连杆的中部铰接,所述第四连杆的第二端铰接于所述固定板上,所述第二连杆的中部与所述第四连杆的中部相铰接,且所述第三连杆第二端与所述固定板铰接处的中心点、及所述第四连杆第二端与所述固定板的铰接处的中心点的连线与所述第二连杆的中心轴线平行;
所述第一驱动装置驱动所述第一连杆转动,带动所述第三连杆、所述第四连杆及所述第二连杆转动,进而带动所述固定板旋转。
5.如权利要求4所述的采血机器人,其特征在于,所述直线运动单元包括直线驱动装置及与所述直线驱动装置的动力输出端相连的滑块,所述滑块的下端固定连接所述采血单元,所述直线驱动装置与所述控制单元电连接,所述直线驱动装置可驱动所述滑块沿平行所述中心轴线的方向滑动,带动所述采血单元沿平行所述中心轴线的方向滑动。
6.如权利要求4所述的采血机器人,其特征在于,所述采血单元包括夹紧机构及夹设于所述夹紧机构的静脉采血针,所述静脉采血针的中心轴线与所述中心轴线平行,所述夹紧机构固定连接所述滑块,所述夹紧机构与所述控制单元电连接,所述夹紧机构可夹紧所述静脉采血针或解除对所述静脉采血针的夹紧。
7.如权利要求6所述的采血机器人,其特征在于,所述夹紧机构包括固定爪、活动爪及电磁驱动装置,所述电磁驱动装置与所述控制单元电连接,所述电磁驱动装置的一端设有第一开口,所述固定爪固设于所述第一开口处,所述活动爪通过一转动销设于所述第一开口处,所述活动爪的一端与所述电磁驱动装置的动力输出端连接,所述电磁驱动装置可驱动所述活动爪转动,使得所述活动爪的另一端与所述固定爪共同夹紧或释放所述静脉采血针。
8.如权利要求1所述的采血机器人,其特征在于,所述外壳的两侧均设有第二开口,两所述第二开口沿所述手臂床轴向延伸方向相对设置。
9.一种基于如权利要求1-8中任一项所述的采血机器人的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取被采血对象手臂静脉血管的图像信息;
根据所述图像信息确定最佳采血点位置;
获取所述静脉采血针的针头与所述最佳采血点位置之间的距离信息;
获取所述最佳采血点位置的血管的深度信息;
根据所述最佳采血点、所述距离信息及所述深度信息,确定所述弧形导轨单元、所述转动单元及所述直线运动单元各自的控制数据;
控制所述滑座滑动相应的距离,调整所述转动单元、所述直线运动单元及所述采血单元的位置;
控制所述转动单元旋转相应的角度,调整所述直线运动单元及所述采血单元的位置;
控制所述滑块滑动相应的距离,使所述采血单元上的所述静脉采血针到达预先设定的所述最佳采血点进行采血。
10.如权利要求9所述的控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
采血完成后,控制所述直线运动单元执行回转动作,反向滑动所述滑块,以拔出所述静脉采血针。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010511148.7A CN111839548A (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 采血机器人及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010511148.7A CN111839548A (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 采血机器人及其控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111839548A true CN111839548A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72987840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010511148.7A Pending CN111839548A (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 采血机器人及其控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111839548A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113143269A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-23 | 山东大学齐鲁医院 | 一种抽血装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106510731A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-03-22 | 华中科技大学同济医学院附属协和医院 | 一种全自动静脉采血设备 |
CN107802348A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-16 | 嘉兴复尔机器人有限公司 | 一种脊柱微创手术机器人 |
CN207708010U (zh) * | 2017-05-15 | 2018-08-10 | 浙江理工大学 | 一种用于微创手术的三自由度机器人 |
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 |
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 |
CN109960285A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 北京基因树科技有限公司 | 自动采血机器人及自动采血方法 |
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 |
CN209984193U (zh) * | 2018-09-07 | 2020-01-24 | 东南大学 | 一种自动采血机器人 |
-
2020
- 2020-06-05 CN CN202010511148.7A patent/CN111839548A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106510731A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-03-22 | 华中科技大学同济医学院附属协和医院 | 一种全自动静脉采血设备 |
CN207708010U (zh) * | 2017-05-15 | 2018-08-10 | 浙江理工大学 | 一种用于微创手术的三自由度机器人 |
CN107802348A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-16 | 嘉兴复尔机器人有限公司 | 一种脊柱微创手术机器人 |
CN109960285A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 北京基因树科技有限公司 | 自动采血机器人及自动采血方法 |
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 |
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 |
CN209984193U (zh) * | 2018-09-07 | 2020-01-24 | 东南大学 | 一种自动采血机器人 |
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 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113143269A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-23 | 山东大学齐鲁医院 | 一种抽血装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6440177B2 (ja) | 穿刺ロボット | |
CN109953762A (zh) | 自动采血装置及自动采血方法 | |
US20220096182A1 (en) | safe early warning method and system for guide wire movement of interventional surgical robot | |
CN107773306B (zh) | 一种五自由度前列腺针刺手术机器人 | |
CN103750818B (zh) | 用于植入式生物传感器的快速植入器 | |
CN111887863B (zh) | 一种高精度采血装置、机器人及方法 | |
CN109157227A (zh) | 采血输液机器人及控制方法 | |
CN109171651A (zh) | 一种自动采血机器人 | |
CN111820921B (zh) | 一种定心运动采血装置及包含该装置的机器人 | |
CN111820920B (zh) | 一种静脉采血数据处理方法、装置及智能采血机器人 | |
CN113749780A (zh) | 一种改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置 | |
CN113827342B (zh) | 一种微创血管介入手术机器人导丝递送旋捻装置 | |
CN111820917A (zh) | 一种双目视采血装置及具有该装置的采血机器人 | |
CN111839548A (zh) | 采血机器人及其控制方法 | |
CN113827343A (zh) | 一种微创血管介入手术机器人操作装置 | |
CN111887864A (zh) | 用于采血机器人装置的末端执行装置 | |
CN216394240U (zh) | 一种电机驱动型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置 | |
CN111839533A (zh) | 一种便携式采血机器人及采血方法 | |
CN111820919A (zh) | 一种采血穿刺控制方法、装置及存储介质 | |
CN111150462A (zh) | 一种用于硬膜外麻醉置针的辅助装置 | |
CN111839537A (zh) | 一种采血机器人 | |
CN203647328U (zh) | 用于植入式生物传感器的快速植入器 | |
CN209422292U (zh) | 一种自动采血与自动输液护理床 | |
US20230018532A1 (en) | Motorized actuation module for actuating an endoscopic instrument | |
CN211534701U (zh) | 介入穿刺系统及具有其的诊疗设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |