CN115191875B - 一种介入手术导管室清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介入手术导管室清洁机器人，包括底座装置、躯干装置、头部和手臂装置；底座装置主要用于实现机器人的移动、完成地面清洁动作，包括运动装置、扫地装置、擦地装置；躯干装置主要用于支撑和升降机器人，包括支撑板以及安装于支撑板上的控制和电源设备、扫地控制装置、擦地控制装置、升降装置；头部和手臂装置主要用于完成系统识别、手臂控制，包括头部和手臂装置支架以及安装于头部和手臂装置支架上的头部装置、手臂装置。本发明解决了现有介入手术室的清洁工作只能依靠人工完成，随着手术量的增加人工清洁手术室的工作量大，没有机器人能同时完成对导管室地面和手术台的全部清洁动作等问题。

Description

一种介入手术导管室清洁机器人

技术领域

本发明属于微创血管介入手术领域，涉及介入手术中对导管室的清洁技术，更具体的说，涉及一种介入手术导管室清洁机器人。

背景技术

全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病，占所有疾病死亡率的30％左右，其中，我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一，严重影响着国民健康和人们的正常生活。

心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段，和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。

目前采用介入手术治疗的患者数量呈现逐年增加的趋势，病人手术量的增加对医院的医护人员压力也同样增大，在三甲医院更为明显。导管室的清洁机器人能大大提高医院的术前术后对导管室的清洁工作效率，是未来发展的方向。

目前现有技术中介入手术导管室的清洁存在如下几个方面的问题：(1)只能依靠人工进行清洁打扫工作；(2)人工无法做到24小时随时工作；(3)人工清洁可能出现打扫不到位，或有遗忘的地方；(4)随着手术量增加，清洁的工作量加大。

因此，提供一种能够给导管室自动清洁的介入手术导管室清洁机器人十分有必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种介入手术导管室清洁机器人，其具体技术方案如下：

一种介入手术导管室清洁机器人，包括底座装置、躯干装置、头部和手臂装置；

所述底座装置包括运动装置、扫地装置、擦地装置，所述运动装置用以控制整体机器人移动，所述扫地装置用以完成机器人的扫地动作，所述擦地装置用以完成机器人的擦地动作；所述运动装置、所述扫地装置、所述擦地装置整体安装于一底板上，所述底板上表面的四角处各自安装有一用以支撑所述躯干装置的立柱；

所述躯干装置包括支撑板以及安装于所述支撑板上的控制和电源设备、扫地控制装置、擦地控制装置、升降装置；所述支撑板的底部与所述立柱的顶部相连接；所述控制和电源设备为系统供电，并作为整个系统的控制信息处理中心；所述扫地控制装置连接所述扫地装置，用以控制所述扫地装置的高度，实现系统的不同工作模式；所述擦地控制装置连接所述擦地装置，用以控制所述擦地装置的高度，实现系统的不同工作模式；所述升降装置与所述头部和手臂装置连接，用于抬升或下降所述头部和手臂装置的高度；

所述头部和手臂装置包括头部和手臂装置支架以及安装于所述头部和手臂装置支架上的头部装置、手臂装置，所述头部和手臂装置支架与所述升降装置相连接，所述头部装置为系统的观察和输出端，所述手臂装置用于完成对物品的抓取。

通过采用上述技术方案，本发明提供了一种介入手术导管室清洁机器人，解决了现有介入手术室的清洁工作只能依靠人工完成，随着手术量的增加人工清洁手术室的工作量大，没有机器人能同时完成对导管室地面和手术台的全部清洁动作等问题。

优选地，所述运动装置由四组结构相同的车轮组件组成，所述车轮组件包括车轮、车轮连接板、第一伺服电机、第二伺服电机；所述车轮连接板呈直角形，其下部竖板上开设有车轮连接板通孔；所述第一伺服电机固定于所述车轮连接板的内侧空间内，且其电机轴穿过所述车轮连接板通孔与下部竖板外侧的所述车轮相连接，所述第一伺服电机控制所述车轮的前进和后退；所述底板的四角处各开设有一电机安装孔，所述第二伺服电机固定于所述底板上对应位置的所述电机安装孔内，且其电机轴穿过所述电机安装孔与所述车轮连接板的上部横板相连接，所述第二伺服电机控制所述车轮的转向。

优选地，所述底板上开设有一扫地装置安装孔，所述扫地装置包括设于所述扫地装置安装孔上方且能够适配通过所述扫地装置安装孔的扫地外壳，所述扫地外壳的上端连接有扫地上盖，所述扫地上盖包括与所述扫地外壳相连接的第一底盖以及固定于所述第一底盖上部的第一竖向连接部，所述第一竖向连接部的上端固定有一第一直角片，所述第一直角片上开设的螺纹孔与固定在所述支撑板上的扫地装置丝杠电机组件连接，在所述扫地装置丝杠电机组件的带动下，整个所述扫地装置能够进行上下运动；

所述扫地外壳的底部开设有毛刷连接孔以及滚筒安装口；位于所述扫地外壳底部外侧的毛刷上设有毛刷杆，所述毛刷杆穿过所述毛刷连接孔并与固定在所述扫地外壳内部的毛刷电机相连接；位于所述滚筒安装口内的滚筒置于所述毛刷的后方，且所述滚筒的外周面上布设有滚筒毛刷；所述扫地外壳内部固定有滚筒电机支架，滚筒电机安装在滚筒电机支架上，且其电机轴与所述滚筒的一侧相连接，所述滚筒的另一侧与固定在所述扫地外壳内部的滚筒支架转动连接；所述扫地外壳内部且所述滚筒的后方安装有一垃圾盒；所述扫地外壳的内部还安装有控制所述扫地装置内电机进行对应动作的第一驱动装置。

优选地，所述底板上开设有一擦地装置安装孔，所述擦地装置包括设于所述擦地装置安装孔上方且能够适配通过所述擦地装置安装孔的擦地外壳，所述擦地外壳的上端连接有擦地上盖，所述擦地上盖包括与所述擦地外壳相连接的第二底盖以及固定于所述第二底盖上部的第二竖向连接部，所述第二竖向连接部的上端固定有一第二直角片，所述第二直角片上开设的螺纹孔与固定在所述支撑板上的擦地装置丝杠电机组件连接，在所述擦地装置丝杠电机组件的带动下，整个所述擦地装置能够进行上下运动；

所述擦地装置还包括擦地耗材，所述擦地耗材包括擦地布以及固定于所述擦地布上方两侧的柱形连杆，两个所述柱形连杆相对的内侧面上开设有高度相同的凹槽；所述擦地外壳的底部两侧各开设有一连杆孔，所述擦地布位于所述擦地外壳底部外侧，所述柱形连杆穿过对应的所述连杆孔伸入所述擦地外壳内部；所述擦地外壳的内部固定有一擦地装置直线导轨，所述擦地装置直线导轨上部对应的滑块与一柱形连杆连接板固定，所述柱形连杆连接板的轴向方向与两个所述柱形连杆间的水平连接线相平行，且所述柱形连杆连接板轴向方向的两侧边缘能够配合进入两个所述柱形连杆的对应所述凹槽内；所述柱形连杆连接板上设置有螺纹孔，该螺纹孔的轴向方向与所述柱形连杆连接板的轴向方向相垂直，擦地耗材丝杠电机的转轴穿过该螺纹孔与所述柱形连杆连接板进行配合，带动所述柱形连杆连接板移动；所述擦地耗材丝杠电机通过擦地耗材丝杠电机支架固定在所述擦地外壳内。

优选地，所述支撑板上开设有两个开孔，所述第一竖向连接部、所述第二竖向连接部分别由下至上穿过对应的所述开孔，且所述第一直角片、所述第二直角片位于所述支撑板的上部；

所述扫地控制装置包括所述扫地装置丝杠电机组件、第一直线导轨，所述擦地控制装置包括所述擦地装置丝杠电机组件、第二直线导轨；所述扫地装置丝杠电机组件和所述擦地装置丝杠电机组件均固定在所述支撑板上，且所述扫地装置丝杠电机组件的丝杠与所述第一直角片上的螺纹孔配合，所述擦地装置丝杠电机组件的丝杠与所述第二直角片上的螺纹孔配合；

所述第一竖向连接部远离所述第一直角片一面的外侧设有竖向设置的所述第一直线导轨，所述第一直线导轨通过第一直线导轨支架固定在所述支撑板上，所述第一竖向连接部的对应面与所述第一直线导轨上配合的滑块相连接；所述第二竖向连接部远离所述第二直角片一面的外侧设有竖向设置的所述第二直线导轨，所述第二直线导轨通过第二直线导轨支架固定在所述支撑板上，所述第二竖向连接部的对应面与所述第二直线导轨上配合的滑块相连接。

优选地，所述控制和电源设备包括安装于所述支撑板上的第二驱动装置、主机以及电源，所述第二驱动装置控制所述支撑板上的电机进行对应动作；所述主机用于接收信息、储存信息、处理信息，发送指令给各部件，所述主机内同时安装有蓝牙模块和WiFi模块；所述电源用于给整个系统供电。

优选地，所述升降装置包括设于所述支撑板两侧，位置相对且结构相同的两组升降装置直线导轨，每组所述升降装置直线导轨均通过对应的导轨支架安装在所述支撑板上，且两组所述升降装置直线导轨上配合的滑块与所述头部和手臂装置支架的两侧相固定；

所述升降装置还包括固定于所述支撑板上的两个头部和手臂装置丝杠电机，所述头部和手臂装置支架的下部设有两个螺纹孔，所述头部和手臂装置丝杠电机的转轴与所述头部和手臂装置支架上的对应螺纹孔配合，带动所述头部和手臂装置支架抬升或下降。

优选地，所述头部装置包括头部装置转轴、第一头部装置电机、摄像头支架、摄像头、触摸屏、第二头部装置电机，所述头部和手臂装置支架的顶面上开设有一圆形凹槽，所述头部装置转轴的底端通过轴承配合安装在所述圆形凹槽内，所述头部装置转轴的顶端固定有一圆形托板，所述第一头部装置电机通过第一头部装置电机支架固定在所述圆形托板上，所述第一头部装置电机的电机轴与所述摄像头支架下方的圆孔相固定，所述摄像头支架上安装有所述摄像头以及所述触摸屏；所述第一头部装置电机能够控制所述头部装置上的所述摄像头、所述触摸屏进行垂直方向的运动；所述第二头部装置电机通过第二头部装置电机支架固定在所述头部和手臂装置支架上，所述第二头部装置电机的电机轴上固定有齿轮，该齿轮与所述头部装置转轴上的齿轮相啮合，所述第二头部装置电机能够控制整个所述头部装置进行水平方向上的旋转；

所述手臂装置包括手臂装置第一直线导轨、手臂装置第二直线导轨、第一手臂装置丝杠电机、第二手臂装置丝杠电机、左臂、右臂；所述手臂装置第一直线导轨包括两组且平行设置，这两组导轨分别安装在所述头部和手臂装置支架顶面的两侧，两组所述手臂装置第一直线导轨上对应配合的滑块共同支撑连接一手臂装置连接板；所述第一手臂装置丝杠电机固定于所述头部和手臂装置支架的顶面上，所述手臂装置连接板的下端设有螺纹孔，所述第一手臂装置丝杠电机的转轴与所述手臂装置连接板上的对应螺纹孔配合，实现手臂的伸长和退回；所述第二手臂装置丝杠电机设有两组，分别安装在所述手臂装置连接板的顶部两侧对应安装孔上，两组所述第二手臂装置丝杠电机的转轴相对，且与所述第一手臂装置丝杠电机的转轴相垂直；所述手臂装置第二直线导轨包括两组且平行设置，这两组导轨安装在所述手臂装置连接板的顶面上，两组所述手臂装置第二直线导轨上对应配合的滑块分别连接所述左臂、所述右臂的下端，所述左臂、所述右臂上远离其夹取头的一端均设有螺纹孔，两组所述第二手臂装置丝杠电机的转轴分别与对应的所述左臂、所述右臂上的螺纹孔配合，实现手臂的夹紧和松开动作。

优选地，所述摄像头设有两组，分别安装在所述摄像头支架的两侧，所述触摸屏设于两组所述摄像头之间。

优选地，所述左臂、所述右臂夹取头的夹取面呈对向设置，且两个夹取面上均设置有压力传感器安装孔，压力传感器的其中一侧连接对应的所述压力传感器安装孔，另外一侧与夹板相连接。

本发明一种介入手术导管室清洁机器人具有以下有益效果：

1.本发明介入手术导管室清洁机器人，实现了机器人自动清洁导管室，节省了人力资源。同时，整体装置结构紧凑，体积小，非常适合导管室内的环境。

2.本发明介入手术导管室清洁机器人，清洁速度快，可以24小时持续工作，提高了导管室的使用效率。

3.本发明介入手术导管室清洁机器人，采用高精度传感器，可以实现自动移动定位，自动清洁，通过机器学习，能更好的适应不同导管室的环境，能有效保证清洁中的安全性。

4.本发明介入手术导管室清洁机器人，整体装置的结构简单，采用模块化设计，成本低，方便使用，操作简单。

5.本发明介入手术导管室清洁机器人，能够记录清洁的部位和时间，实现了导管室清洁管理的电子化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为介入手术导管室清洁机器人正面整体示意图；

图2为介入手术导管室清洁机器人背面整体示意图；

图3为介入手术导管室清洁机器人侧面(手臂展开)整体示意图；

图4为介入手术导管室清洁机器人底座装置结构示意图；

图5为介入手术导管室清洁机器人底座装置爆炸示意图；

图6为介入手术导管室清洁机器人躯干装置结构示意图；

图7为介入手术导管室清洁机器人躯干装置爆炸示意图；

图8为介入手术导管室清洁机器人头部和手臂装置结构示意图；

图9为介入手术导管室清洁机器人头部和手臂装置爆炸示意图；

图10为介入手术导管室清洁机器人底座扫地装置结构示意图；

图11为介入手术导管室清洁机器人底座扫地装置爆炸示意图；

图12为介入手术导管室清洁机器人底座擦地装置整体结构示意图；

图13为介入手术导管室清洁机器人底座擦地装置内部结构示意图；

图14为介入手术导管室清洁机器人底座擦地装置安装结构示意图；

图15为介入手术导管室清洁机器人底座擦地装置爆炸示意图；

附图的标号分别表示为：

100、底座装置；101、扫地装置；102、擦地装置；103、底板；104、立柱；105、车轮；106、车轮连接板；107、第一伺服电机；108、第二伺服电机；109、扫地外壳；110、扫地上盖；111、第一直角片；112、毛刷；113、毛刷电机；114、滚筒；115、滚筒电机支架；116、滚筒电机；117、滚筒支架；118、垃圾盒；119、第一驱动装置；120、擦地外壳；121、擦地上盖；122、第二直角片；123、擦地耗材；124、擦地装置直线导轨；125、柱形连杆连接板；126、擦地耗材丝杠电机；127、擦地耗材丝杠电机支架；

200、躯干装置；201、扫地装置丝杠电机组件；202、擦地装置丝杠电机组件；203、第一直线导轨；204、第二直线导轨；205、第一直线导轨支架；206、第二直线导轨支架；207、第二驱动装置；208、主机；209、电源；210、支撑板；211、升降装置直线导轨；212、导轨支架；213、头部和手臂装置丝杠电机；

300、头部和手臂装置；301、头部和手臂装置支架；302、头部装置转轴；303、第一头部装置电机；304、摄像头支架；305、摄像头；306、第二头部装置电机；307、轴承；308、圆形托板；309、第一头部装置电机支架；310、触摸屏；311、第二头部装置电机支架；312、手臂装置第一直线导轨；313、手臂装置第二直线导轨；314、第一手臂装置丝杠电机；315、第二手臂装置丝杠电机；316、左臂；317、右臂；318、手臂装置连接板；319、压力传感器；320、夹板；321、齿轮。

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、完整的描述，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

实施例：

如图1、2、3所示，本发明一种介入手术导管室清洁机器人，主要由三部分组成，底座装置100、躯干装置200、头部和手臂装置300。整体装置可以在介入手术导管室内活动，完成对导管室内的地面和导管床等物品的清洁，保证对导管室的整洁和无菌环境。

本发明的工作环境为介入手术导管室，因此设计上需要尽量结构紧凑，体积越小越好。

如图4、5所示，底座装置100主要用于实现机器人的移动、完成地面清洁动作，包括运动装置、扫地装置101、擦地装置102三部分，运动装置用以控制整体机器人移动，扫地装置101用以完成机器人的扫地动作，打扫地面的垃圾和灰尘，擦地装置102用以完成机器人的擦地动作；运动装置、扫地装置101、擦地装置102整体安装于一底板103上，底板103上表面的四角处各自安装有一用以支撑躯干装置200的立柱104。

具体的，

运动装置由四组结构相同并由电机驱动的车轮组件组成，下面就其中一组进行说明。车轮组件包括车轮105、车轮连接板106、第一伺服电机107、第二伺服电机108；车轮连接板106呈直角形，其下部竖板上开设有车轮连接板通孔；第一伺服电机107固定于车轮连接板106的内侧空间内，且其电机轴穿过车轮连接板通孔与下部竖板外侧的车轮105相连接，第一伺服电机107控制车轮105的前进和后退；底板103的四角处各开设有一电机安装孔，第二伺服电机108固定于底板103上对应位置的电机安装孔内，且其电机轴穿过电机安装孔与车轮连接板106的上部横板相连接，第二伺服电机108控制车轮105的转向。第一伺服电机107与第二伺服电机108进行配合，加之四组车轮105一起运动，可以实现整个机器人的全方位移动。

如图10、11所示，底板103上开设有一圆形的扫地装置安装孔，扫地装置101包括设于扫地装置安装孔上方且能够适配通过扫地装置安装孔的扫地外壳109，扫地外壳109的上端连接有扫地上盖110，扫地上盖110包括与扫地外壳109相连接的第一底盖以及固定于第一底盖上部的第一竖向连接部，第一竖向连接部的上端固定有一第一直角片111，第一直角片111上开设的螺纹孔与固定在支撑板210上的扫地装置丝杠电机组件201连接，在扫地装置丝杠电机组件201的带动下，整个扫地装置101能够进行上下运动，用来实现启用和关闭扫地模式。当扫地装置101下移接触到地面时，开启扫地装置101。当扫地装置101上移离开地面后，扫地装置101关闭。

扫地外壳109的底部开设有毛刷连接孔以及滚筒安装口；位于扫地外壳109底部外侧的毛刷112上设有毛刷杆，毛刷杆穿过毛刷连接孔并与固定在扫地外壳109内部的毛刷电机113相连接，一般设置两组毛刷112和两个毛刷电机113；位于滚筒安装口内的滚筒114置于毛刷112的后方，且滚筒114的外周面上布设有滚筒毛刷；扫地外壳109内部固定有滚筒电机支架115，滚筒电机116安装在滚筒电机支架115上，且其电机轴与滚筒114的一侧相连接，滚筒114的另一侧与固定在扫地外壳109内部的滚筒支架117转动连接，滚筒电机116的电机轴转动时，可以带动滚筒114进行旋转；扫地外壳109内部且滚筒114的后方安装有一垃圾盒118；扫地外壳109的内部还安装有控制扫地装置101内电机进行对应动作的第一驱动装置119。整体上，在两个毛刷电机113的转动下，毛刷112对地面进行清扫，把扫到的垃圾通过滚筒114带到垃圾盒118内。通过运动装置，使得机器人在指定的空间内进行移动，可以完成对指定地面的清扫工作。

如图12、13、14、15所示，底板103上开设有一擦地装置安装孔，擦地装置102包括设于擦地装置安装孔上方且能够适配通过擦地装置安装孔的擦地外壳120，擦地外壳120的上端连接有擦地上盖121，擦地上盖121包括与擦地外壳120相连接的第二底盖以及固定于第二底盖上部的第二竖向连接部，第二竖向连接部的上端固定有一第二直角片122，第二直角片122上开设的螺纹孔与固定在支撑板210上的擦地装置丝杠电机组件202连接，在擦地装置丝杠电机组件202的带动下，整个擦地装置102能够进行上下运动，用来实现启用和关闭擦地模式。当擦地装置102下移接触到地面时，开启擦地装置102。当擦地装置102上移离开地面后，擦地装置102关闭。

擦地装置102还包括擦地耗材123，该擦地耗材123为一次性使用的擦地耗材。擦地耗材123包括擦地布以及固定于擦地布上方两侧的柱形连杆，两个柱形连杆相对的内侧面上开设有高度相同的凹槽；擦地外壳120的底部两侧各开设有一连杆孔，擦地布位于擦地外壳120底部外侧，柱形连杆穿过对应的连杆孔伸入擦地外壳120内部；擦地外壳120的内部固定有一擦地装置直线导轨124，擦地装置直线导轨124上部对应的滑块与一柱形连杆连接板125固定，柱形连杆连接板125的轴向方向与两个柱形连杆间的水平连接线相平行，且柱形连杆连接板125轴向方向的两侧边缘能够配合进入两个柱形连杆的对应凹槽内；柱形连杆连接板125上设置有螺纹孔，该螺纹孔的轴向方向与柱形连杆连接板125的轴向方向相垂直，擦地耗材丝杠电机126的转轴穿过该螺纹孔与柱形连杆连接板125进行配合，带动柱形连杆连接板125移动；擦地耗材丝杠电机126通过擦地耗材丝杠电机支架127固定在擦地外壳120内。

在擦地耗材丝杠电机126的转动下，柱形连杆连接板125可以进入到擦地耗材123柱形连杆的凹槽内，使得擦地耗材123得到固定。当需要更换耗材时，只需控制擦地耗材丝杠电机126，使得柱形连杆连接板125离开擦地耗材123的凹槽，这样擦地耗材123就离开了机器人。通过运动装置，使得机器人在指定的空间内进行移动，可以完成对指定地面的擦拭工作。

如图6、7所示，躯干装置200主要用于支撑和升降机器人，包括支撑板210以及安装于支撑板210上的控制和电源设备、扫地控制装置、擦地控制装置、升降装置；支撑板210的底部与立柱104的顶部相连接；控制和电源设备为系统供电，并作为整个系统的控制信息处理中心；扫地控制装置连接扫地装置101，用以控制扫地装置101的高度，实现系统的不同工作模式；擦地控制装置连接擦地装置102，用以控制擦地装置102的高度，实现系统的不同工作模式；升降装置与头部和手臂装置300连接，用于抬升或下降头部和手臂装置300的高度。

具体的，

支撑板210上开设有两个开孔，第一竖向连接部、第二竖向连接部分别由下至上穿过对应的开孔，且第一直角片111、第二直角片122位于支撑板210的上部；

扫地控制装置包括扫地装置丝杠电机组件201、第一直线导轨203，擦地控制装置包括擦地装置丝杠电机组件202、第二直线导轨204；扫地装置丝杠电机组件201和擦地装置丝杠电机组件202内部均包括丝杠、电机以及相应的连接件。扫地装置丝杠电机组件201和擦地装置丝杠电机组件202均固定在支撑板210上，且扫地装置丝杠电机组件201的丝杠与第一直角片111上的螺纹孔配合，擦地装置丝杠电机组件202的丝杠与第二直角片122上的螺纹孔配合。

第一竖向连接部远离第一直角片111一面的外侧设有竖向设置的第一直线导轨203，第一直线导轨203通过第一直线导轨支架205固定在支撑板210上，第一竖向连接部的对应面与第一直线导轨203上配合的滑块相连接；第二竖向连接部远离第二直角片122一面的外侧设有竖向设置的第二直线导轨204，第二直线导轨204通过第二直线导轨支架206固定在支撑板210上，第二竖向连接部的对应面与第二直线导轨204上配合的滑块相连接。在扫地装置丝杠电机组件201和擦地装置丝杠电机组件202的带动下，扫地上盖110和擦地上盖121能够完成上下运动，进而带动整个扫地装置101和擦地装置102能够进行上下运动。

控制和电源设备包括安装于支撑板210上的第二驱动装置207、主机208以及电源209，第二驱动装置207控制支撑板210上的电机进行对应动作；主机208用于接收信息、储存信息、处理信息，发送指令给各部件，主机208内同时安装有蓝牙模块和WiFi模块，可以实现无线传输；电源209用于给整个系统供电，一般为锂电池。

升降装置包括设于支撑板210两侧，位置相对且结构相同的两组升降装置直线导轨211，每组升降装置直线导轨211均通过对应的导轨支架212安装在支撑板210上，且两组升降装置直线导轨211上配合的滑块与头部和手臂装置支架301的两侧相固定；

升降装置还包括固定于支撑板210上的两个头部和手臂装置丝杠电机213，头部和手臂装置支架301的下部设有两个螺纹孔，头部和手臂装置丝杠电机213的转轴与头部和手臂装置支架301上的对应螺纹孔配合，带动头部和手臂装置支架301抬升或下降。

如图8、9所示，头部和手臂装置300主要用于完成系统识别、手臂控制，包括头部和手臂装置支架301以及安装于头部和手臂装置支架301上的头部装置、手臂装置，头部和手臂装置支架301与升降装置相连接，头部装置为系统的观察和输出端，手臂装置用于完成对物品的抓取。头部装置可以进行全方位的移动，以实现对环境更好观察。手臂装置用于完成对物品的抓取。手臂装置可以进行前后的伸缩，在需要抓取时，手臂展开。抓取完成后，手臂收回。通过手臂系统，可以完成对导管床上物品的清理。

具体的，

头部装置包括头部装置转轴302、第一头部装置电机303、摄像头支架304、摄像头305、触摸屏310、第二头部装置电机306，头部和手臂装置支架301的顶面上开设有一圆形凹槽，头部装置转轴302的底端通过轴承307配合安装在圆形凹槽内，头部装置转轴302的顶端固定有一圆形托板308，第一头部装置电机303通过第一头部装置电机支架309固定在圆形托板308上，第一头部装置电机303的电机轴与摄像头支架304下方的圆孔相固定，摄像头支架304上安装有摄像头305以及触摸屏310；第一头部装置电机303能够控制头部装置上的摄像头305、触摸屏310进行垂直方向的运动；第二头部装置电机306通过第二头部装置电机支架311固定在头部和手臂装置支架301上，第二头部装置电机306的电机轴上固定有齿轮321，该齿轮321与头部装置转轴302上的齿轮相啮合，第二头部装置电机306能够控制整个头部装置进行水平方向上的旋转。

上述中，摄像头305设有两组，分别安装在摄像头支架304的两侧，触摸屏310设于两组摄像头305之间。

第二头部装置电机306可以控制整个头部装置进行水平方向上的旋转，第一头部装置电机303可以控制头部装置进行垂直方向的运动，使得整个头部装置可以进行灵活运动，使得机器人可以观察到各个角度的物体。触摸屏310用于进行人机交互，人们可以在触摸屏310上进行一些操作，同时系统的信息也会显示在触摸屏310上。两组摄像头305是机器人的眼睛，用于观察周围的环境，探测距离等，得到的信息会发送给主机208进行分析和处理。

手臂装置包括手臂装置第一直线导轨312、手臂装置第二直线导轨313、第一手臂装置丝杠电机314、第二手臂装置丝杠电机315、左臂316、右臂317；手臂装置第一直线导轨312包括两组且平行设置，这两组导轨分别安装在头部和手臂装置支架301顶面的两侧，两组手臂装置第一直线导轨312上对应配合的滑块共同支撑连接一手臂装置连接板318；第一手臂装置丝杠电机314固定于头部和手臂装置支架301的顶面上，手臂装置连接板318的下端设有螺纹孔，第一手臂装置丝杠电机314的转轴与手臂装置连接板318上的对应螺纹孔配合，实现手臂的伸长和退回；第二手臂装置丝杠电机315设有两组，分别安装在手臂装置连接板318的顶部两侧对应安装孔上，两组第二手臂装置丝杠电机315的转轴相对，且与第一手臂装置丝杠电机314的转轴相垂直；手臂装置第二直线导轨313包括两组且平行设置，这两组导轨安装在手臂装置连接板318的顶面上，两组手臂装置第二直线导轨313上对应配合的滑块分别连接左臂316、右臂317的下端，左臂316、右臂317上远离其夹取头的一端均设有螺纹孔，两组第二手臂装置丝杠电机315的转轴分别与对应的左臂316、右臂317上的螺纹孔配合，实现手臂的夹紧和松开动作。

左臂316、右臂317夹取头的夹取面呈对向设置，且两个夹取面上均设置有压力传感器安装孔，压力传感器319的其中一侧连接对应的压力传感器安装孔，另外一侧与夹板320相连接。当手臂夹紧后，两个压力传感器319可以检测到受力情况，从而可以选择合适的力度来夹取物体。

本发明整体装置在各组电机的配合下，可以实现在各方向，各角度的移动。此外，机器人还可以进一步设计能够自动打开紫外线消毒的开关，能够准确计时，消毒时间到后，能够移动到紫外线消毒灯的开关位置，关闭开关；机器人能够识别医用垃圾桶，并把废弃的手术器材扔到垃圾桶内。当垃圾桶盛满后，机器人能够把垃圾桶推至门口，等待专门的人来回收。

本发明用于对介入手术导管室内进行清洁工作，机器人可以根据用户需求，设置清洁部位，清洁内容，经过短时间的机器学习后，可以实现对导管室内自动清洁打扫任务。清洁内容包括地面清扫，地面擦拭，导管室消毒，收拾导管床，清洁导管床，倒垃圾等。机器人可随时待命，能及时有效的完成导管室的清洁工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种介入手术导管室清洁机器人，其特征在于，包括底座装置、躯干装置、头部和手臂装置；

所述底座装置包括运动装置、扫地装置、擦地装置，所述运动装置用以控制整体机器人移动，所述扫地装置用以完成机器人的扫地动作，所述擦地装置用以完成机器人的擦地动作；所述运动装置、所述扫地装置、所述擦地装置整体安装于一底板上，所述底板上表面的四角处各自安装有一用以支撑所述躯干装置的立柱；

所述躯干装置包括支撑板以及安装于所述支撑板上的控制和电源设备、扫地控制装置、擦地控制装置、升降装置；所述支撑板的底部与所述立柱的顶部相连接；所述控制和电源设备为系统供电，并作为整个系统的控制信息处理中心；所述扫地控制装置连接所述扫地装置，用以控制所述扫地装置的高度，实现系统的不同工作模式；所述擦地控制装置连接所述擦地装置，用以控制所述擦地装置的高度，实现系统的不同工作模式；所述升降装置与所述头部和手臂装置连接，用于抬升或下降所述头部和手臂装置的高度；

所述底板上开设有一扫地装置安装孔，所述扫地装置包括设于所述扫地装置安装孔上方且能够适配通过所述扫地装置安装孔的扫地外壳，所述扫地外壳的上端连接有扫地上盖，所述扫地上盖包括与所述扫地外壳相连接的第一底盖以及固定于所述第一底盖上部的第一竖向连接部，所述第一竖向连接部的上端固定有一第一直角片，所述第一直角片上开设的螺纹孔与固定在所述支撑板上的扫地装置丝杠电机组件连接，在所述扫地装置丝杠电机组件的带动下，整个所述扫地装置能够进行上下运动；

所述扫地外壳的底部开设有毛刷连接孔以及滚筒安装口；位于所述扫地外壳底部外侧的毛刷上设有毛刷杆，所述毛刷杆穿过所述毛刷连接孔并与固定在所述扫地外壳内部的毛刷电机相连接；位于所述滚筒安装口内的滚筒置于所述毛刷的后方，且所述滚筒的外周面上布设有滚筒毛刷；所述扫地外壳内部固定有滚筒电机支架，滚筒电机安装在滚筒电机支架上，且其电机轴与所述滚筒的一侧相连接，所述滚筒的另一侧与固定在所述扫地外壳内部的滚筒支架转动连接；所述扫地外壳内部且所述滚筒的后方安装有一垃圾盒；所述扫地外壳的内部还安装有控制所述扫地装置内电机进行对应动作的第一驱动装置；

所述底板上开设有一擦地装置安装孔，所述擦地装置包括设于所述擦地装置安装孔上方且能够适配通过所述擦地装置安装孔的擦地外壳，所述擦地外壳的上端连接有擦地上盖，所述擦地上盖包括与所述擦地外壳相连接的第二底盖以及固定于所述第二底盖上部的第二竖向连接部，所述第二竖向连接部的上端固定有一第二直角片，所述第二直角片上开设的螺纹孔与固定在所述支撑板上的擦地装置丝杠电机组件连接，在所述擦地装置丝杠电机组件的带动下，整个所述擦地装置能够进行上下运动；

所述擦地装置还包括擦地耗材，所述擦地耗材包括擦地布以及固定于所述擦地布上方两侧的柱形连杆，两个所述柱形连杆相对的内侧面上开设有高度相同的凹槽；所述擦地外壳的底部两侧各开设有一连杆孔，所述擦地布位于所述擦地外壳底部外侧，所述柱形连杆穿过对应的所述连杆孔伸入所述擦地外壳内部；所述擦地外壳的内部固定有一擦地装置直线导轨，所述擦地装置直线导轨上部对应的滑块与一柱形连杆连接板固定，所述柱形连杆连接板的轴向方向与两个所述柱形连杆间的水平连接线相平行，且所述柱形连杆连接板轴向方向的两侧边缘能够配合进入两个所述柱形连杆的对应所述凹槽内；所述柱形连杆连接板上设置有螺纹孔，该螺纹孔的轴向方向与所述柱形连杆连接板的轴向方向相垂直，擦地耗材丝杠电机的转轴穿过该螺纹孔与所述柱形连杆连接板进行配合，带动所述柱形连杆连接板移动；所述擦地耗材丝杠电机通过擦地耗材丝杠电机支架固定在所述擦地外壳内；

所述头部和手臂装置包括头部和手臂装置支架以及安装于所述头部和手臂装置支架上的头部装置、手臂装置，所述头部和手臂装置支架与所述升降装置相连接，所述头部装置为系统的观察和输出端，所述手臂装置用于完成对物品的抓取；

所述运动装置由四组结构相同的车轮组件组成，所述车轮组件包括车轮、车轮连接板、第一伺服电机、第二伺服电机；所述车轮连接板呈直角形，其下部竖板上开设有车轮连接板通孔；所述第一伺服电机固定于所述车轮连接板的内侧空间内，且其电机轴穿过所述车轮连接板通孔与下部竖板外侧的所述车轮相连接，所述第一伺服电机控制所述车轮的前进和后退；所述底板的四角处各开设有一电机安装孔，所述第二伺服电机固定于所述底板上对应位置的所述电机安装孔内，且其电机轴穿过所述电机安装孔与所述车轮连接板的上部横板相连接，所述第二伺服电机控制所述车轮的转向；

所述支撑板上开设有两个开孔，所述第一竖向连接部、所述第二竖向连接部分别由下至上穿过对应的所述开孔，且所述第一直角片、所述第二直角片位于所述支撑板的上部；

所述扫地控制装置包括所述扫地装置丝杠电机组件、第一直线导轨，所述擦地控制装置包括所述擦地装置丝杠电机组件、第二直线导轨；所述扫地装置丝杠电机组件和所述擦地装置丝杠电机组件均固定在所述支撑板上，且所述扫地装置丝杠电机组件的丝杠与所述第一直角片上的螺纹孔配合，所述擦地装置丝杠电机组件的丝杠与所述第二直角片上的螺纹孔配合；

所述第一竖向连接部远离所述第一直角片一面的外侧设有竖向设置的所述第一直线导轨，所述第一直线导轨通过第一直线导轨支架固定在所述支撑板上，所述第一竖向连接部的对应面与所述第一直线导轨上配合的滑块相连接；所述第二竖向连接部远离所述第二直角片一面的外侧设有竖向设置的所述第二直线导轨，所述第二直线导轨通过第二直线导轨支架固定在所述支撑板上，所述第二竖向连接部的对应面与所述第二直线导轨上配合的滑块相连接；

所述控制和电源设备包括安装于所述支撑板上的第二驱动装置、主机以及电源，所述第二驱动装置控制所述支撑板上的电机进行对应动作；所述主机用于接收信息、储存信息、处理信息，发送指令给各部件，所述主机内同时安装有蓝牙模块和WiFi模块；所述电源用于给整个系统供电；

所述升降装置包括设于所述支撑板两侧，位置相对且结构相同的两组升降装置直线导轨，每组所述升降装置直线导轨均通过对应的导轨支架安装在所述支撑板上，且两组所述升降装置直线导轨上配合的滑块与所述头部和手臂装置支架的两侧相固定；

所述升降装置还包括固定于所述支撑板上的两个头部和手臂装置丝杠电机，所述头部和手臂装置支架的下部设有两个螺纹孔，所述头部和手臂装置丝杠电机的转轴与所述头部和手臂装置支架上的对应螺纹孔配合，带动所述头部和手臂装置支架抬升或下降；

所述头部装置包括头部装置转轴、第一头部装置电机、摄像头支架、摄像头、触摸屏、第二头部装置电机，所述头部和手臂装置支架的顶面上开设有一圆形凹槽，所述头部装置转轴的底端通过轴承配合安装在所述圆形凹槽内，所述头部装置转轴的顶端固定有一圆形托板，所述第一头部装置电机通过第一头部装置电机支架固定在所述圆形托板上，所述第一头部装置电机的电机轴与所述摄像头支架下方的圆孔相固定，所述摄像头支架上安装有所述摄像头以及所述触摸屏；所述第一头部装置电机能够控制所述头部装置上的所述摄像头、所述触摸屏进行垂直方向的运动；所述第二头部装置电机通过第二头部装置电机支架固定在所述头部和手臂装置支架上，所述第二头部装置电机的电机轴上固定有齿轮，该齿轮与所述头部装置转轴上的齿轮相啮合，所述第二头部装置电机能够控制整个所述头部装置进行水平方向上的旋转；

所述手臂装置包括手臂装置第一直线导轨、手臂装置第二直线导轨、第一手臂装置丝杠电机、第二手臂装置丝杠电机、左臂、右臂；所述手臂装置第一直线导轨包括两组且平行设置，这两组导轨分别安装在所述头部和手臂装置支架顶面的两侧，两组所述手臂装置第一直线导轨上对应配合的滑块共同支撑连接一手臂装置连接板；所述第一手臂装置丝杠电机固定于所述头部和手臂装置支架的顶面上，所述手臂装置连接板的下端设有螺纹孔，所述第一手臂装置丝杠电机的转轴与所述手臂装置连接板上的对应螺纹孔配合，实现手臂的伸长和退回；所述第二手臂装置丝杠电机设有两组，分别安装在所述手臂装置连接板的顶部两侧对应安装孔上，两组所述第二手臂装置丝杠电机的转轴相对，且与所述第一手臂装置丝杠电机的转轴相垂直；所述手臂装置第二直线导轨包括两组且平行设置，这两组导轨安装在所述手臂装置连接板的顶面上，两组所述手臂装置第二直线导轨上对应配合的滑块分别连接所述左臂、所述右臂的下端，所述左臂、所述右臂上远离其夹取头的一端均设有螺纹孔，两组所述第二手臂装置丝杠电机的转轴分别与对应的所述左臂、所述右臂上的螺纹孔配合，实现手臂的夹紧和松开动作。

2.根据权利要求1所述的一种介入手术导管室清洁机器人，其特征在于，所述摄像头设有两组，分别安装在所述摄像头支架的两侧，所述触摸屏设于两组所述摄像头之间。

3.根据权利要求1所述的一种介入手术导管室清洁机器人，其特征在于，所述左臂、所述右臂夹取头的夹取面呈对向设置，且两个夹取面上均设置有压力传感器安装孔，压力传感器的其中一侧连接对应的所述压力传感器安装孔，另外一侧与夹板相连接。