CN113786538A - 智能注射机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人技术领域，具体为智能注射机器人，包括六轴机械手臂，所述六轴机械手臂的输出端固定有注射驱动机构，所述注射驱动机构包括固定缸，所述固定缸的内部伸缩连接有活塞杆，所述固定缸的外表面固定有锁止机构，所述活塞杆的输出端固定有固定架，所述固定架的外表面固定有注液组件和综合防护机构，所述综合防护机构包括支撑架，所述支撑架固定于固定架的外表面上。本发明在注射端装配上检测机构，并在驱动机构上装配上双重保险组件，与检测机构信息连通，实现电子物理双重防护，提高注射位置以及注射压力的准确性，避免过度驱动使针头刺入太深，提高注射安全性，同时能够识别判断伤员伤情，根据伤员情况调整注射位置。

Description

智能注射机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为智能注射机器人。
背景技术
机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，医疗机器人是一种用于代替医护人员在极端环境下进行治疗的机器人。
如在生化环境下，医护人员在此种环境下，自身容易被环境影响，影响治疗效果，甚至自身都可能受到生命危险，较为安全的方式就是通过机器人进行治疗，注射治疗是最常见的治疗方式。
对此，中国专利公开号CN208974844U，公开了一种注射机器人，其包括：固定装置，所述固定装置用于安装注射器械，注射器械具有活塞杆；第一驱动装置，所述第一驱动装置可直接驱动或通过第一传动装置驱动活塞杆移动地设置；所述固定装置可活动地设置。本实用新型中的注射机器人，既可以调整固定架的倾斜角度，又可以旋转注射器械，还可以升降，并沿水平的两个方向移动，这样设置使其可满足眼科手术中的各个方向的活动要求，使其可以代替人手操作注射器械。采用机械操作注射，可避免人体生理局限所带来的手抖等造成的损伤，起能通过机械结构代替人手操作注射，然而在实际使用中，患者和环境的各种不缺定因素，会给注射机器人带来很多问题。
在注射过程中对于注射位置确定以及注射针头的损坏，无法防止过度驱动使针头刺入太深，影响注射安全性，无法识别判断伤员伤情，根据伤员情况调整注射位置，因此亟需设计智能注射机器人来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供智能注射机器人，以解决上述背景技术中提出的注射位置准确性以及注射压力得不到好的控制，易导致针头损坏，无法防止过度驱动使针头刺入太深，影响注射安全性，无法识别判断伤员伤情，根据伤员情况调整注射位置的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智能注射机器人，包括六轴机械手臂，所述六轴机械手臂的输出端固定有注射驱动机构，所述注射驱动机构包括固定缸，所述固定缸的内部伸缩连接有活塞杆，所述固定缸的外表面固定有锁止机构，所述活塞杆的输出端固定有固定架，所述固定架的外表面固定有注液组件和综合防护机构，所述综合防护机构包括支撑架，所述支撑架固定于固定架的外表面上，所述支撑架的外表面固定有步进电机，且步进电机的输出端套接有主动齿盘，所述主动齿盘的外表面啮合有从动齿盘，所述从动齿盘的外表面固定有伸缩杆，所述伸缩杆背离从动齿盘的一端固定有半环形监测组件，所述固定架背离注液组件的一端固定有针头。
优选的，所述固定缸背离固定架的一端固定有伺服电机，伺服电机的输出端通过联轴器连接有主动齿轮，所述活塞杆的外表面均匀开设有齿槽，主动齿轮与齿槽啮合。
优选的，所述锁止机构包括固定壳，所述固定壳呈环形套设于固定缸的外表面上，且固定壳通过螺丝与固定缸连接固定，所述固定壳的内部设置有电推杆，所述电推杆的输出端穿透固定缸的外表面，且电推杆的输出端形状与齿槽的内腔形状吻合。
优选的，所述固定壳的内部设置有被动锁止组件，所述被动锁止组件与电推杆相对立，所述被动锁止组件包括套筒，所述套筒通过螺丝与固定壳的内壁连接固定，所述套筒的内部伸缩连接有限位销，所述限位销的外表面抵触有第一弹簧，且第一弹簧背离限位销的一端与套筒的内壁抵触。
优选的，所述限位销背离套筒的一端外表面呈“十”字形，所述限位销的底端穿透固定缸的外表面，所述限位销的底端形状与齿槽的内腔形状吻合，所述限位销的外表面抵触有限位杆，所述固定缸的内部靠近限位销的一侧固定有连接桩，且连接桩的顶端通过铰接轴与限位杆转动连接，所述限位杆背离连接桩的一端抵触有拨杆，所述拨杆由连接轴和两个拨板组成，两个拨板呈90°交错排布并分别固定在连接轴的上下两端，连接轴穿透固定缸的外表面并与固定缸转动连接，所述拨杆的底端抵触有顶片，所述顶片的外表面贯穿设置有活动杆，所述活动杆呈“工”字形，所述活动杆的一侧套设有第二弹簧，且活动杆的另一侧套设有固定筒，所述固定筒与固定缸的内壁连接固定。
优选的，所述注液组件包括导液筒，所述导液筒的底端与固定架旋合连接，所述导液筒的内腔与针头的内腔连通，所述导液筒的内部固定有橡胶片，所述橡胶片呈漏斗状，且橡胶片的外周固定于导液筒的内壁上，所述导液筒背离针头的一端旋合连接有药液瓶。
优选的，所述从动齿盘套设于导液筒的外表面上，所述从动齿盘背离导液筒的一侧固定有套环，所述固定架的外表面开设有弧形槽，套环与弧形槽滑动连接。
优选的，所述伸缩杆由三节空心管组成，第一节空心管穿过套环并与从动齿盘的外表面连接固定，第二节空心管与伸缩杆伸缩连接，第三节空心管与第二节空心管伸缩连接，所述伸缩杆内装有复位弹簧，第一节空心管和第二节空心管的底端皆套接有电磁块。
优选的，所述半环形监测组件包括环架，所述环架的一端呈半环形，所述环架的另一端呈“U”形，第三节空心管的底端前后两侧通过铰接轴转动连接有连接框，铰接轴的两端皆套接有扭簧，所述连接框的左右两侧外表面皆通过铰接轴转动连接有固定桩，所述固定桩与环架的内壁连接固定。
优选的，所述环架的下表面固定有弧形胶片，所述弧形胶片的顶端抵触有压电感应器，且压电感应器固定于环架的内部，所述压电感应器呈闭合环形，所述压电感应器的内部均匀设置有距离感应器和摄像头，所述距离感应器和摄像头交错排布，所述支撑架的上表面固定有电控单元，电控单元内集成有单片机和无线传输模块，所述压电感应器、距离感应器和摄像头的输出端皆通过导线与单片机电性连接，单片机的输出端通过导线分别与步进电机和电推杆电性连接，所述固定架远离步进电机的一侧固定有毒剂检测组件，所述毒剂检测组件由固定座和检测棒两部分组成，固定座固定在固定架的外表面上，检测棒穿过固定插设于导液筒的内部，且检测棒和固定座呈倾斜排布，固定座的外表面固定有声光报警模块，检测棒的输出端通过导线与单片机电性连接，单片机的输出端通过导线与声光报警模块和电磁块电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智能注射机器人在注射端装配上检测机构，并在驱动机构上装配上双重保险组件，与检测机构信息连通，实现电子物理双重防护，提高注射位置以及注射压力的准确性，避免过度驱动使针头刺入太深，提高注射安全性，同时能够识别判断伤员伤情，根据伤员情况调整注射位置。
通过在针头的底部增加半环形监测组件，在环架的下表面装配了弧形胶片，弧形胶片与压电感应器相抵，能实时监测与皮肤的抵触压力，从而判断注射深度，避免过度驱动使针头刺入太深，提高注射安全性，通过摄像头能观察患者，通过距离感应器能实时监测环架与患者皮肤之间的距离，通过三组环形排布的距离感应器能判断环架不同位置与皮肤之间的距离，从而更好的判断当前皮肤位置，并将监测信息反馈给六轴机械手臂，使六轴机械手臂将针头调整到最佳的注射角度，通在针头底部装配半环形监测组件，在注射前，半环形监测组件是最先抵触皮肤的，通过毒剂检测组件配合能检测导液筒内的药剂成分，当检测到毒剂时，检测信息能通过单片机处理后传输给电磁块，使电磁块通电产生磁力，使三节伸缩杆通过磁吸固定，使伸缩杆无法伸缩，针头无法碰触到皮肤，进一步提高注射安全性。
附图说明
图1为本发明的结构正视示意图；
图2为本发明图1中注射驱动机构和综合防护机构的结构局部正视示意图；
图3为本发明图2中注液组件和综合防护机构的结构侧视剖视示意图；
图4为本发明图1中注射驱动机构和锁止机构的结构局部正视剖视示意图；
图5为本发明图4中A处结构放大示意图；
图6为本发明图2中综合防护机构的结构俯视剖视示意图。
图中：1、六轴机械手臂；2、注射驱动机构；201、固定缸；202、活塞杆；203、齿槽；3、锁止机构；301、固定壳；302、电推杆；303、被动锁止组件；3031、套筒；3032、第一弹簧；3033、限位销；3034、连接桩；3035、限位杆；3036、拨杆；3037、顶片；3038、活动杆；3039、第二弹簧；3040、固定筒；4、固定架；5、针头；6、注液组件；601、导液筒；602、橡胶片；7、综合防护机构；701、支撑架；702、步进电机；703、主动齿盘；704、从动齿盘；705、伸缩杆；706、电磁块；707、半环形监测组件；7071、环架；7072、弧形胶片；7073、压电感应器；7074、距离感应器；7075、摄像头；7076、固定桩；7077、连接框；708、毒剂检测组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例智能注射机器人，包括六轴机械手臂1，六轴机械手臂1的输出端固定有注射驱动机构2，六轴驱动能保证六轴机械手臂1驱动注射驱动机构2的灵活性，保证在注射时，能灵活的切换注射角度，此为现有技术，在此不做过多阐述，注射驱动机构2包括固定缸201，固定缸201的内部伸缩连接有活塞杆202，固定缸201的外表面固定有锁止机构3，活塞杆202的输出端固定有固定架4，固定架4的外表面固定有注液组件6和综合防护机构7，综合防护机构7包括支撑架701，支撑架701固定于固定架4的外表面上，支撑架701的外表面固定有步进电机702，且步进电机702的输出端套接有主动齿盘703，主动齿盘703的外表面啮合有从动齿盘704，从动齿盘704的外表面固定有伸缩杆705，伸缩杆705背离从动齿盘704的一端固定有半环形监测组件707，固定架4背离注液组件6的一端固定有针头5，半环形监测组件707装在针头5下方，注射时，半环形监测组件707能先触碰皮肤，非正常注射，伸缩杆705无法伸缩，针头5无法接触到皮肤，保证患者的安全，同时避免损坏针头5。
进一步，固定缸201背离固定架4的一端固定有伺服电机，伺服电机的输出端通过联轴器连接有主动齿轮，活塞杆202的外表面均匀开设有齿槽203，主动齿轮与齿槽203啮合，伺服电机驱动主动齿轮，主动齿轮拨动齿槽203，即可推动活塞杆202在固定缸201内伸缩。
进一步，锁止机构3包括固定壳301，固定壳301呈环形套设于固定缸201的外表面上，且固定壳301通过螺丝与固定缸201连接固定，固定壳301的内部设置有电推杆302，电推杆302的输出端穿透固定缸201的外表面，且电推杆302的输出端形状与齿槽203的内腔形状吻合，通过电推杆302工作伸出，能插入齿槽203内，限制活塞杆202的运动。
进一步，固定壳301的内部设置有被动锁止组件303，被动锁止组件303与电推杆302相对立，被动锁止组件303包括套筒3031，套筒3031通过螺丝与固定壳301的内壁连接固定，套筒3031的内部伸缩连接有限位销3033，限位销3033的外表面抵触有第一弹簧3032，且第一弹簧3032背离限位销3033的一端与套筒3031的内壁抵触，限位销3033背离套筒3031的一端外表面呈“十”字形，限位销3033的底端穿透固定缸201的外表面，限位销3033的底端形状与齿槽203的内腔形状吻合，第一弹簧3032用于给限位销3033提供弹力，如图4所示，当限位销3033无外力施加时，第一弹簧3032能回弹将限位销3033顶入固定缸201内与齿槽203插合，限制活塞杆202的运动。
进一步，限位销3033的外表面抵触有限位杆3035，如图4-5所示，限位杆3035用于对限位销3033进行限位，固定缸201的内部靠近限位销3033的一侧固定有连接桩3034，且连接桩3034的顶端通过铰接轴与限位杆3035转动连接，限位杆3035背离连接桩3034的一端抵触有拨杆3036，拨杆3036由连接轴和两个拨板组成，两个拨板呈90°交错排布并分别固定在连接轴的上下两端，连接轴穿透固定缸201的外表面并与固定缸201转动连接，拨杆3036的底端抵触有顶片3037，顶片3037的外表面贯穿设置有活动杆3038，活动杆3038呈“工”字形，活动杆3038的一侧套设有第二弹簧3039，且活动杆3038的另一侧套设有固定筒3040，固定筒3040与固定缸201的内壁连接固定，确保活动杆3038在固定筒3040内稳定的伸缩，活塞杆202在固定缸201内有一个正常伸缩范围，就是针头5的注射深度未达到危险范围，超过安全范围，就是插入过深时，活塞杆202的伸缩位置设计，也正好抵触到了活动杆3038，会给活动杆3038施加压力，压力超过拨杆3036和固定缸201的连接阻力后，就会顶动第二弹簧3039推动顶片3037，使顶片3037推动拨杆3036转向，从而推动限位杆3035转动远离限位销3033，使限位销3033插入齿槽203内，避免活塞杆202推进。
进一步的，注液组件6包括导液筒601，导液筒601的底端与固定架4旋合连接，导液筒601的内腔与针头5的内腔连通，导液筒601的内部固定有橡胶片602，橡胶片602呈漏斗状，橡胶片602中心处有通孔，由于橡胶的弹力，使通孔在正常状态下是闭合的，且橡胶片602的外周固定于导液筒601的内壁上，导液筒601背离针头5的一端旋合连接有药液瓶，用于向导液筒601内添加药液，导液筒601上装有气管，用于连接外部气泵，注射时，气泵工作向气管内供气，增加导液筒601内的压力，即可将药液注入针头5内。
进一步的，从动齿盘704套设于导液筒601的外表面上，从动齿盘704背离导液筒601的一侧固定有套环，固定架4的外表面开设有弧形槽，套环与弧形槽滑动连接，提高从动齿盘704在固定架4上的活动安全性。
进一步的，伸缩杆705由三节空心管组成，第一节空心管穿过套环并与从动齿盘704的外表面连接固定，第二节空心管与伸缩杆705伸缩连接，第三节空心管与第二节空心管伸缩连接，伸缩杆705内装有复位弹簧，第一节空心管和第二节空心管的底端皆套接有电磁块706，伸缩杆705整体为金属材质，当电磁块706通电产生磁力，能使伸缩杆705磁吸固定，无法进行伸缩。
进一步的，半环形监测组件707包括环架7071，环架7071的一端呈半环形，环架7071的另一端呈“U”形，第三节空心管的底端前后两侧通过铰接轴转动连接有连接框7077，铰接轴的两端皆套接有扭簧，连接框7077的左右两侧外表面皆通过铰接轴转动连接有固定桩7076，固定桩7076与环架7071的内壁连接固定，如图6所示，连接连接框7077和固定桩7076的铰接轴上也套有扭簧，伸缩杆705和支撑架701在正常状态下，一直保持90°垂直，抵触不同位置皮肤，压力大于扭簧扭力，环架7071就能在连接框7077上转动，使环架7071在不同的皮肤位置，不同的注射角度，都能保证环架7071贴合皮肤，不会受到注射角度影响，使环架7071检测起来更加准确。
进一步的，环架7071的下表面固定有弧形胶片7072，弧形胶片7072的顶端抵触有压电感应器7073，且压电感应器7073固定于环架7071的内部，压电感应器7073呈闭合环形，压电感应器7073的内部均匀设置有距离感应器7074和摄像头7075，距离感应器7074和摄像头7075交错排布，支撑架701的上表面固定有电控单元，电控单元内集成有单片机和无线传输模块，压电感应器7073、距离感应器7074和摄像头7075的输出端皆通过导线与单片机电性连接，单片机的输出端通过导线分别与步进电机702和电推杆302电性连接，压电感应器7073、距离感应器7074和摄像头7075分别用于检测压力、距离以及进行观察，提升机器的感知能力，检测数据能传输至单片机内，通过单片机内写入的程序运转，能根据不同数据做出不同指令，当压力检测值过大或压力变化曲线不同都能触发电推杆302和注射驱动机构2内的伺服电机做出变化，摄像头7075观察到注射部位不同，也能通过单片机内程序运转，来发送指令给驱动模块驱动步进电机702工作，步进电机702驱动主动齿盘703转动，能带动从动齿盘704调整伸缩杆705的位置，进而调整半环形监测组件707的位置。
固定架4远离步进电机702的一侧固定有毒剂检测组件708，毒剂检测组件708由固定座和检测棒两部分组成，固定座固定在固定架4的外表面上，检测棒穿过固定插设于导液筒601的内部，且检测棒和固定座呈倾斜排布，使药液更好的流到检测棒上，检测棒检测毒剂是利用试剂或检测芯片判断，此为现有技术，在此不做过多阐述，固定座的外表面固定有声光报警模块，检测棒的输出端通过导线与单片机电性连接，单片机的输出端通过导线与声光报警模块和电磁块706电性连接，检测到毒剂后能将检测数据传给单片机，通过单片机内的判定程序，能及时作出判断，并发送指令给驱动模块驱动电磁块706和声光报警模块模块工作，声光报警模块能发出声光报警，电磁块706能通电产生磁力将伸缩杆705锁定，单片机也能发送指令给六轴机械手臂1和注射驱动机构2，让六轴机械手臂1和注射驱动机构2不做任何动作，直至危险信息解除。
工作原理：使用时，可以将六轴机械手臂1的底座固定在移动机器人上，实现移动注射，也能将六轴机械手臂1装在墙壁上定点注射，安装完成需要外接电源，同时需要通过导线将支撑架701上的电控单元与外部计算机电连接，进行机器人编程，或直接通过计算机远程控制六轴机械手臂1、注射驱动机构2和综合防护机构7的驱动。
注射时，患者将注射位置放在针头5的下方，通过六轴机械手臂1工作能灵活的驱动固定架4调整位置，通过摄像头7075能观察患者，通过距离感应器7074能实时监测环架7071与患者皮肤之间的距离，通过三组环形排布的距离感应器7074能判断环架7071不同位置与皮肤之间的距离，从而更好的判断当前皮肤位置，并将监测信息反馈给六轴机械手臂1，使六轴机械手臂1将针头5调整到最佳的注射角度。
通在针头5底部装配半环形监测组件707，在注射前，半环形监测组件707是最先抵触皮肤的，通过毒剂检测组件708配合能检测导液筒601内的药剂成分，当检测到毒剂时，检测信息能通过单片机处理后传输给电磁块706，使电磁块706通电产生磁力，使三节伸缩杆705通过磁吸固定，使伸缩杆705无法伸缩，针头5无法碰触到皮肤，进一步提高注射安全性。
当环架7071抵住皮肤时，弧形胶片7072能抵住皮肤，挤压力能通弧形胶片7072传递至压电感应器7073上，使压电感应器7073监测与皮肤的抵触压力，从而判断注射深度，根据压力数据库的分析，不同位置皮肤，注射的压力是不同的，配合距离感应器7074和摄像头7075识别出的皮肤位置，皆可得到数据库内的注射压力曲线，与实际注射时的压力曲线偏差值过大或过小，都会被判断为非正常注射，电控单元的及时将信息传递至锁止机构3，电推杆302能紧急工作，电推杆302输出端伸出卡入齿槽203内，对活塞杆202限位，避免继续注射产生危险。
即使电子判断注射正常，活塞杆202推进到一定位置，给活动杆3038施加了过大的压力，会顶动第二弹簧3039推动顶片3037，使顶片3037推动拨杆3036转向，从而推动限位杆3035转动远离限位销3033，使限位销3033插入齿槽203内，避免活塞杆202推进，双重防护保证在注射中遇到突发情况，也能保证注射安全性，更加安全。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.智能注射机器人，包括六轴机械手臂(1)，其特征在于：所述六轴机械手臂(1)的输出端固定有注射驱动机构(2)，所述注射驱动机构(2)包括固定缸(201)，所述固定缸(201)的内部伸缩连接有活塞杆(202)，所述固定缸(201)的外表面固定有锁止机构(3)，所述活塞杆(202)的输出端固定有固定架(4)，所述固定架(4)的外表面固定有注液组件(6)和综合防护机构(7)，所述综合防护机构(7)包括支撑架(701)，所述支撑架(701)固定于固定架(4)的外表面上，所述支撑架(701)的外表面固定有步进电机(702)，且步进电机(702)的输出端套接有主动齿盘(703)，所述主动齿盘(703)的外表面啮合有从动齿盘(704)，所述从动齿盘(704)的外表面固定有伸缩杆(705)，所述伸缩杆(705)背离从动齿盘(704)的一端固定有半环形监测组件(707)，所述固定架(4)背离注液组件(6)的一端固定有针头(5)。
2.根据权利要求1所述的智能注射机器人，其特征在于：所述固定缸(201)背离固定架(4)的一端固定有伺服电机，伺服电机的输出端通过联轴器连接有主动齿轮，所述活塞杆(202)的外表面均匀开设有齿槽(203)，主动齿轮与齿槽(203)啮合。
3.根据权利要求2所述的智能注射机器人，其特征在于：所述锁止机构(3)包括固定壳(301)，所述固定壳(301)呈环形套设于固定缸(201)的外表面上，且固定壳(301)通过螺丝与固定缸(201)连接固定，所述固定壳(301)的内部设置有电推杆(302)，所述电推杆(302)的输出端穿透固定缸(201)的外表面，且电推杆(302)的输出端形状与齿槽(203)的内腔形状吻合。
4.根据权利要求3所述的智能注射机器人，其特征在于：所述固定壳(301)的内部设置有被动锁止组件(303)，所述被动锁止组件(303)与电推杆(302)相对立，所述被动锁止组件(303)包括套筒(3031)，所述套筒(3031)通过螺丝与固定壳(301)的内壁连接固定，所述套筒(3031)的内部伸缩连接有限位销(3033)，所述限位销(3033)的外表面抵触有第一弹簧(3032)，且第一弹簧(3032)背离限位销(3033)的一端与套筒(3031)的内壁抵触。
5.根据权利要求4所述的智能注射机器人，其特征在于：所述限位销(3033)背离套筒(3031)的一端外表面呈“十”字形，所述限位销(3033)的底端穿透固定缸(201)的外表面，所述限位销(3033)的底端形状与齿槽(203)的内腔形状吻合，所述限位销(3033)的外表面抵触有限位杆(3035)，所述固定缸(201)的内部靠近限位销(3033)的一侧固定有连接桩(3034)，且连接桩(3034)的顶端通过铰接轴与限位杆(3035)转动连接，所述限位杆(3035)背离连接桩(3034)的一端抵触有拨杆(3036)，所述拨杆(3036)由连接轴和两个拨板组成，两个拨板呈90°交错排布并分别固定在连接轴的上下两端，连接轴穿透固定缸(201)的外表面并与固定缸(201)转动连接，所述拨杆(3036)的底端抵触有顶片(3037)，所述顶片(3037)的外表面贯穿设置有活动杆(3038)，所述活动杆(3038)呈“工”字形，所述活动杆(3038)的一侧套设有第二弹簧(3039)，且活动杆(3038)的另一侧套设有固定筒(3040)，所述固定筒(3040)与固定缸(201)的内壁连接固定。
6.根据权利要求4所述的智能注射机器人，其特征在于：所述注液组件(6)包括导液筒(601)，所述导液筒(601)的底端与固定架(4)旋合连接，所述导液筒(601)的内腔与针头(5)的内腔连通，所述导液筒(601)的内部固定有橡胶片(602)，所述橡胶片(602)呈漏斗状，且橡胶片(602)的外周固定于导液筒(601)的内壁上，所述导液筒(601)背离针头(5)的一端旋合连接有药液瓶。
7.根据权利要求6所述的智能注射机器人，其特征在于：所述从动齿盘(704)套设于导液筒(601)的外表面上，所述从动齿盘(704)背离导液筒(601)的一侧固定有套环，所述固定架(4)的外表面开设有弧形槽，套环与弧形槽滑动连接。
8.根据权利要求7所述的智能注射机器人，其特征在于：所述伸缩杆(705)由三节空心管组成，第一节空心管穿过套环并与从动齿盘(704)的外表面连接固定，第二节空心管与伸缩杆(705)伸缩连接，第三节空心管与第二节空心管伸缩连接，所述伸缩杆(705)内装有复位弹簧，第一节空心管和第二节空心管的底端皆套接有电磁块(706)。
9.根据权利要求8所述的智能注射机器人，其特征在于：所述半环形监测组件(707)包括环架(7071)，所述环架(7071)的一端呈半环形，所述环架(7071)的另一端呈“U”形，第三节空心管的底端前后两侧通过铰接轴转动连接有连接框(7077)，铰接轴的两端皆套接有扭簧，所述连接框(7077)的左右两侧外表面皆通过铰接轴转动连接有固定桩(7076)，所述固定桩(7076)与环架(7071)的内壁连接固定。
10.根据权利要求9所述的智能注射机器人，其特征在于：所述环架(7071)的下表面固定有弧形胶片(7072)，所述弧形胶片(7072)的顶端抵触有压电感应器(7073)，且压电感应器(7073)固定于环架(7071)的内部，所述压电感应器(7073)呈闭合环形，所述压电感应器(7073)的内部均匀设置有距离感应器(7074)和摄像头(7075)，所述距离感应器(7074)和摄像头(7075)交错排布，所述支撑架(701)的上表面固定有电控单元，电控单元内集成有单片机和无线传输模块，所述压电感应器(7073)、距离感应器(7074)和摄像头(7075)的输出端皆通过导线与单片机电性连接，单片机的输出端通过导线分别与步进电机(702)和电推杆(302)电性连接，所述固定架(4)远离步进电机(702)的一侧固定有毒剂检测组件(708)，所述毒剂检测组件(708)由固定座和检测棒两部分组成，固定座固定在固定架(4)的外表面上，检测棒穿过固定插设于导液筒(601)的内部，且检测棒和固定座呈倾斜排布，固定座的外表面固定有声光报警模块，检测棒的输出端通过导线与单片机电性连接，单片机的输出端通过导线与声光报警模块和电磁块(706)电性连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114602008A (zh) * 2022-03-14 2022-06-10 顾寿沂 一种多针深度可控式电子注射器及其控制系统
CN116741013A (zh) * 2023-08-15 2023-09-12 吉林大学 一种静脉输液仿真训练装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105979992A (zh) * 2013-11-14 2016-09-28 阿雷斯贸易股份有限公司 具有疼痛减轻构件的药品注射设备
CN109475690A (zh) * 2016-07-14 2019-03-15 赛诺菲 药剂输送装置
CN110339419A (zh) * 2019-08-05 2019-10-18 重庆公共运输职业学院 一种自动防渗漏高压注射器
CN113144370A (zh) * 2021-04-13 2021-07-23 民勤县人民医院 一种手术局部麻醉用药剂定量注射装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105979992A (zh) * 2013-11-14 2016-09-28 阿雷斯贸易股份有限公司 具有疼痛减轻构件的药品注射设备
CN109475690A (zh) * 2016-07-14 2019-03-15 赛诺菲 药剂输送装置
CN110339419A (zh) * 2019-08-05 2019-10-18 重庆公共运输职业学院 一种自动防渗漏高压注射器
CN113144370A (zh) * 2021-04-13 2021-07-23 民勤县人民医院 一种手术局部麻醉用药剂定量注射装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114602008A (zh) * 2022-03-14 2022-06-10 顾寿沂 一种多针深度可控式电子注射器及其控制系统
CN114602008B (zh) * 2022-03-14 2024-03-26 青岛市市立医院 一种多针深度可控式电子注射器及其控制系统
CN116741013A (zh) * 2023-08-15 2023-09-12 吉林大学 一种静脉输液仿真训练装置
CN116741013B (zh) * 2023-08-15 2023-10-24 吉林大学 一种静脉输液仿真训练装置

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