CN113576874B - 一种用于重症患者的自动辅助排痰装置 - Google Patents

Abstract

一种用于重症患者的自动辅助排痰装置，涉及医疗器械领域，本发明通过传感器（19）感知人体姿态，然后调整柔性护套（17）及震动排痰仪扣头（8）的位置，通过机械臂A（11）、机械臂B（12）及护理床（18）协调运动实现震动排痰仪扣头沿人体背部自下而上连续叩击，进而实现辅助患者排痰的效果，本发明可满足重症传染病患者辅助排痰护理的迫切需求，减轻医护人员的工作强度和感染风险，弥补医护人员人力资源不足，提高重症患者护理质量，提升我国智能护理机器人技术水平和产品竞争力等，适合大范围的推广和应用。

Description

一种用于重症患者的自动辅助排痰装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种用于重症患者的自动辅助排痰装置。

背景技术

已知的，重症监护单元是危重症医学的临床基地，主要职能为应用先进的诊断、监护、治疗设备与技术对病情进行连续、动态的定性定量观察，为重症患者提供及时、规范、高质量的护理干预与生命支持。重症监护单元的救治与监护能力，直接体现医院整体医疗实力，是现代化医院的重要标志。COVID-19的突发更加凸显了重症医护在全球医疗系统中的急迫需求，但同时也暴露出了重症护理资源的不足。

医护人员治疗过程中需要经常对重症患者进行背部持续拍打，便于其排痰，劳动强度大，且需要与患者密切接触，感染风险高，生命健康安全受到严重威胁。因此，急需应用引领性前沿技术开发智能辅助排痰装备，以满足对重症传染病患者的日常护理需求等。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种用于重症患者的自动辅助排痰装置，本发明可满足重症传染病患者辅助排痰护理的迫切需求，减轻医护人员的工作强度和感染风险，弥补医护人员人力资源不足，提高重症患者护理质量等。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种用于重症患者的自动辅助排痰装置，包括升降机构、滑动机构、机械臂A和机械臂B，所述升降机构中的竖直移动导轨C和竖直移动导轨D间隔设置在天花板的左侧，升降机构中的竖直移动导轨A和竖直移动导轨B间隔设置在天花板的右侧，所述滑动机构中的水平滑动导轨A设置在竖直移动导轨C和竖直移动导轨D的下端，滑动机构中的水平滑动导轨B设置在竖直移动导轨A和竖直移动导轨B3的下端，在水平滑动导轨A和水平滑动导轨B上的滑块上分别设有机械臂B和机械臂A，在机械臂B和机械臂A的下端分别设有机械手B和机械手A，在机械手B和机械手A上分别设有柔性护套和震动排痰仪扣头，或在机械手B和机械手A上分别设有震动排痰仪扣头和柔性护套，在机械臂B和机械臂A之间的下方设有护理床，所述升降机构、滑动机构、震动排痰仪扣头、机械臂A和机械臂B分别外接控制系统形成所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述天花板上安装有传感器，所述传感器外接控制系统。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述天花板上安装有摄像头，所述摄像头外接控制系统。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述竖直移动导轨A、竖直移动导轨B、竖直移动导轨C和竖直移动导轨D为电动伸缩杆，每个电动伸缩杆分别外接控制系统。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述电动伸缩杆的型号为特姆优的TOMUU-U2，电压为12/24VDC，最大推力为8000N。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述竖直移动导轨A、竖直移动导轨B、竖直移动导轨C和竖直移动导轨D的替换结构为液压伸缩杆，每个液压伸缩杆分别外接控制系统。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述水平滑动导轨A和水平滑动导轨B为电动滑轨或气动滑轨，每个电动滑轨或气动滑轨分别外接控制系统。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述护理床上设有折叠床板，在折叠床板下面的端部设有V型支架，所述V型支架连接电动推杆，所述电动推杆外接控制系统。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述护理床的右侧设有扶手。

所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，所述护理床的床腿上分别设置万向轮。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明通过传感器感知人体姿态，然后调整柔性护套及震动排痰仪扣头的位置，通过机械臂A、机械臂B及护理床协调运动实现震动排痰仪扣头沿人体背部自下而上连续叩击，进而实现辅助患者排痰的效果，本发明可满足重症传染病患者辅助排痰护理的迫切需求，减轻医护人员的工作强度和感染风险，弥补医护人员人力资源不足，提高重症患者护理质量，提升我国智能护理机器人技术水平和产品竞争力等，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的另一方位结构示意图；

图3为本发明的应用示意图；

在图中：1、天花板；2、竖直移动导轨A；3、竖直移动导轨B；4、竖直移动导轨C；5、竖直移动导轨D；6、水平滑动导轨A；7、水平滑动导轨B；8、震动排痰仪扣头；9、机械手A；10、机械手B；11、机械臂A；12、机械臂B；13、折叠床板；14、V型支架；15、电动推杆；16、扶手；17、柔性护套；18、护理床；19、传感器。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1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设备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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合附图1～3所述的一种用于重症患者的自动辅助排痰装置，包括升降机构、滑动机构、机械臂A11和机械臂B12，所述升降机构中的竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5间隔设置在天花板1的左侧，升降机构中的竖直移动导轨A2和竖直移动导轨B3间隔设置在天花板1的右侧，其中竖直移动导轨A2、竖直移动导轨B3、竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5的目的是实现升降，实施时，竖直移动导轨A2、竖直移动导轨B3、竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5为电动伸缩杆，每个电动伸缩杆分别外接控制系统，所述电动伸缩杆的型号为特姆优的TOMUU-U2，电压为12/24VDC，最大推力为8000N；或者，竖直移动导轨A2、竖直移动导轨B3、竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5的替换结构为液压伸缩杆，每个液压伸缩杆分别外接控制系统；或者，竖直移动导轨A2、竖直移动导轨B3、竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5的另一替换结构为气动伸缩杆，每个气动伸缩杆分别外接控制系统；

进一步，所述滑动机构中的水平滑动导轨A6设置在竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5的下端，滑动机构中的水平滑动导轨B7设置在竖直移动导轨A2和竖直移动导轨B3的下端，所述天花板1上安装有传感器19，所述传感器19外接控制系统；或在天花板1上安装有摄像头，所述摄像头外接控制系统；或者在天花板1上分别安装有摄像头和传感器19，所述水平滑动导轨A6和水平滑动导轨B7为电动滑轨或气动滑轨，每个电动滑轨或气动滑轨分别外接控制系统；在水平滑动导轨A6和水平滑动导轨B7上的滑块上分别设有机械臂B12和机械臂A11，在机械臂B12和机械臂A11的下端分别设有机械手B10和机械手A9，在机械手B10和机械手A9上分别设有柔性护套17和震动排痰仪扣头8，或在机械手B10和机械手A9上分别设有震动排痰仪扣头8和柔性护套17，即可以实现机械手B10和机械手A9上的震动排痰仪扣头8和柔性护套17互换，在机械臂B12和机械臂A11之间的下方设有护理床18，所述护理床18上设有折叠床板13，在折叠床板13下面的端部设有V型支架14，所述V型支架14连接电动推杆15，所述电动推杆15外接控制系统，在护理床18的右侧设有扶手16，在护理床18的床腿上分别设置万向轮；所述升降机构、滑动机构、震动排痰仪扣头8、机械臂A11和机械臂B12分别外接控制系统形成所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置。

实施时，本发明中震动排痰仪扣头8连接震动排痰仪，震动排痰仪为标准设备，因此不对其具体结构做详细累述。

本发明中涉及到的控制系统不是本发明保护的重点，因此再此不对其具体结构做详细累述，其中电动伸缩杆、液压伸缩杆、气动伸缩杆、电动滑轨、气动滑轨、震动排痰仪扣头8、机械臂A11、机械臂B12均为标准件，可以选型后直接购买，因此不对其具体结构做累述。

本发明具体的使用步骤如下：

第一步、首先通过安装于天花板1上的传感器19或摄像头连续识别人体位姿，控制系统控制竖直移动导轨C4、竖直移动导轨D5向下运动，竖直移动导轨C4和竖直移动导轨D5带动水平滑动导轨A6及机械臂B12向下运动；同时，由控制系统控制水平滑动导轨A6带动机机械臂B12水平运动至确定位置；接着由安装在护理床18下的电动推杆15通过V型支架14驱动折叠床板13在铰链约束下做逆时针转动；同时，多自由度的机械臂B12在各关节电机驱动下，使安装在小臂上的柔性护套17抵住人体前胸，并与折叠床板13一起协调运动辅助人体完成翻身动作，使人体达到一种半趴姿态；然后电动推杆15通过V型支架14驱动折叠床板13在铰链约束下做顺时针转动，使折叠床板13复位，本步完成后人体位姿及各构建姿态如图2所示。

第二步、控制系统控制竖直移动导轨A2、竖直移动导轨B3向下运动，竖直移动导轨A2和竖直移动导轨B3带动水平滑动导轨B7及机械臂A11向下运动；同时，由控制系统控制水平滑动导轨B7带动机械臂A11水平运动至确定位置；接着多自由度的机械臂A11根据传感器19所识别的人体姿态，在各关节电机驱动下，使安装在机械臂A11末端的机械手9所夹持的震动排痰仪扣头8到达人体背部，本步完成后人体位姿及各构建姿态如图3所示。

第三步、在机械臂A11各关节电机协调驱动下，使机械手9所夹持的震动排痰仪扣头8沿人体背部自下而上连续叩击，已达到辅助患者排痰效果。机械臂A11及安装在其末端的机械手9和机械臂B12及安装在其末端的柔性护套17的功能可以互换，以达到实现两侧都可辅助排痰的目的。

本发明设计巧妙，并利用了智能感知、智能控制等技术，可满足重症传染病患者辅助排痰护理的迫切需求，减轻医护人员的工作强度和感染风险，弥补医护人员人力资源不足，提高重症患者护理质量，提升我国智能护理机器人技术水平和产品竞争力。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (10)

1.一种用于重症患者的自动辅助排痰装置，包括升降机构、滑动机构、机械臂A（11）和机械臂B（12），其特征是：所述升降机构中的竖直移动导轨C（4）和竖直移动导轨D（5）间隔设置在天花板（1）的左侧，升降机构中的竖直移动导轨A（2）和竖直移动导轨B（3）间隔设置在天花板（1）的右侧，所述滑动机构中的水平滑动导轨A（6）设置在竖直移动导轨C（4）和竖直移动导轨D（5）的下端，滑动机构中的水平滑动导轨B（7）设置在竖直移动导轨A（2）和竖直移动导轨B（3）的下端，在水平滑动导轨A（6）和水平滑动导轨B（7）上的滑块上分别设有机械臂B（12）和机械臂A（11），在机械臂B（12）和机械臂A（11）的下端分别设有机械手B（10）和机械手A（9），在机械手B（10）和机械手A（9）上分别设有柔性护套（17）和震动排痰仪扣头（8），或在机械手B（10）和机械手A（9）上分别设有震动排痰仪扣头（8）和柔性护套（17），在机械臂B（12）和机械臂A（11）之间的下方设有护理床（18），所述升降机构、滑动机构、震动排痰仪扣头（8）、机械臂A（11）和机械臂B（12）分别外接控制系统形成所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置。

2.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述天花板（1）上安装有传感器（19），所述传感器（19）外接控制系统。

3.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述天花板（1）上安装有摄像头，所述摄像头外接控制系统。

4.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述竖直移动导轨A（2）、竖直移动导轨B（3）、竖直移动导轨C（4）和竖直移动导轨D（5）为电动伸缩杆，每个电动伸缩杆分别外接控制系统。

5.根据权利要求4所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述电动伸缩杆的型号为特姆优的TOMUU-U2，电压为12/24VDC，最大推力为8000N。

6.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述竖直移动导轨A（2）、竖直移动导轨B（3）、竖直移动导轨C（4）和竖直移动导轨D（5）的替换结构为液压伸缩杆，每个液压伸缩杆分别外接控制系统。

7.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述水平滑动导轨A（6）和水平滑动导轨B（7）为电动滑轨或气动滑轨，每个电动滑轨或气动滑轨分别外接控制系统。

8.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述护理床（18）上设有折叠床板（13），在折叠床板（13）下面的端部设有V型支架（14），所述V型支架（14）连接电动推杆（15），所述电动推杆（15）外接控制系统。

9.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述护理床（18）的右侧设有扶手（16）。

10.根据权利要求1所述的用于重症患者的自动辅助排痰装置，其特征是：所述护理床（18）的床腿上分别设置万向轮。

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