CN115533937A - 一种机器人注射止血装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及急救救援设备，具体地说是一种机器人注射止血装置，包括位姿调整机构及注射止血机构，位姿调整机构包括伸缩关节、耦合关节和旋转关节，注射止血机构包括自动推给模块和止血注射器，伸缩关节的一端安装于机器人上，另一端为伸缩端，耦合关节的一端与伸缩关节的伸缩端相连，另一端具有俯仰自由度和偏转自由度，耦合关节上连接旋转关节，旋转关节的输出端为输出法兰；三套注射止血机构的自动推给模块分别均布安装在旋转关节的输出法兰盘上，自动推给模块的输出端安装止血注射器，通过伸缩关节、耦合关节及旋转关节的驱动到达设定位置及角度。本发明具有结构轻量化、模块化、注射止血精度高，易于安装、更换、操控精准的特点。

Description

一种机器人注射止血装置

技术领域

本发明涉及急救救援设备，具体地说是一种机器人注射止血装置，可安装于急救救援机器人上，用于紧急救援任务。

背景技术

地震、海啸等意外事故的发生常常会导致建筑物倒塌产生废墟，救援被埋在废墟下的幸存者是一项非常紧迫的任务。为了提高救援效率，大力发展营救技术；由于废墟内环境的杂乱无章，且被困人员生命体征极度虚弱，急需物资供给，或药物治疗，更有甚者流血不止，需要及时止血，给救援工作带来了极大的困难。

发明内容

为了解决废墟内部被困人员的流血止血需求，禁止出血过多，保证被困人员生命体征正常，本发明的目的在于提供一种机器人注射止血装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括位姿调整机构及注射止血机构，其中位姿调整机构包括伸缩关节、耦合关节及旋转关节，所述伸缩关节的一端安装于机器人上，另一端为伸缩端，所述耦合关节与伸缩关节的伸缩端相连、由所述伸缩关节驱动伸缩，所述耦合关节具有俯仰自由度和偏转自由度，所述旋转关节与耦合关节连接，具有伸缩、俯仰、偏转自由度；所述注射止血机构为多个，沿圆周方向均匀安装于旋转关节的输出端上，所述注射止血机构在具有与旋转关节相同自由度的同时还具有通过所述旋转关节带动旋转的自由度；所述注射止血机构包括自动推给模块及止血注射器，所述自动推给模块安装于旋转关节的输出端上，所述自动推给模块的输出端上安装有止血注射器；所述伸缩关节、耦合关节及旋转关节驱动注射止血机构到达设定位置及角度，所述自动推给模块推动止血注射器对被困人员进行注射止血。

其中：所述伸缩关节包括固定底板、伸缩底座、伸缩驱动电机、伸缩传动机构、伸缩外旋转筒、伸缩中螺纹筒、伸缩内螺纹筒及多层支撑套筒，所述固定底板的一端安装于机器人上、另一端设有所述伸缩底座，所述伸缩驱动电机安装于伸缩底座上，所述伸缩外旋转筒转动安装于伸缩底座上，所述伸缩驱动电机的输出轴通过伸缩传动机构与伸缩外旋转筒连接；所述伸缩外旋转筒的内部由外至内依次套设有伸缩中螺纹筒、伸缩内螺纹筒，且相邻筒之间具有沿长度方向伸缩的自由度；所述多层支撑套筒套设于伸缩外旋转筒的外部，相邻层的套筒之间具有相对伸缩的自由度，所述多层支撑套筒的最内层套筒的内部与伸缩内螺纹筒连接，所述耦合关节连接于多层支撑套筒的最内层套筒的外部，所述多层支撑套筒的最外层套筒固接于伸缩底座上。

所述伸缩外旋转筒的一端通过伸缩传动机构与伸缩驱动电机的输出轴连接，所述伸缩外旋转筒另一端的内壁及伸缩中螺纹筒同端内壁分别安装有旋转滚珠，所述伸缩中螺旋筒及伸缩内螺纹筒的外表面均沿长度方向设有螺纹轨道，所述伸缩外旋转筒另一端内壁的旋转滚珠超出内壁面的部分嵌入伸缩中螺纹筒外表面的螺纹轨道内，所述伸缩中螺纹筒内壁的旋转滚珠超出内壁面的部分嵌入伸缩内螺纹筒外表面的螺纹轨道内；所述伸缩驱动电机通过伸缩传动机构驱动伸缩外旋转筒旋转，所述伸缩外旋转筒另一端内壁的旋转滚珠在旋转过程中始终位于伸缩中螺纹筒外表面的螺纹轨道内，进而实现所述伸缩中螺纹筒相对伸缩外旋转筒伸缩，所述伸缩中螺纹筒内壁的旋转滚珠始终位于伸缩内螺纹筒外表面的螺纹轨道内，进而实现所述伸缩内螺纹筒相对伸缩中螺纹筒伸缩。

所述伸缩传动机构包括伸缩输出齿轮及伸缩输入齿轮，所述伸缩驱动电机的输出轴连接有伸缩输出齿轮，所述伸缩输入齿轮安装于伸缩外旋转筒的外表面上，并与所述伸缩输出齿轮啮合传动。

所述旋转关节包括连接板、旋转电机座、输出支撑、旋转电机、输出轴及输出法兰，所述连接板的一侧与耦合关节相连，所述连接板的另一侧与旋转电机座的一端连接，所述旋转电机座的另一端固接有输出支撑，所述旋转电机座的内部安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有输出轴，所述输出法兰作为旋转关节的输出端转动安装于输出支撑上，所述输出轴由输出支撑穿出，并与所述输出法兰连接。

所述输出法兰通过输出轴承转动安装于输出支撑的外表面，所述输出轴承的两侧分别设有安装于输出支撑上的法兰挡盖及轴承挡盖，所述输出轴承的内圈通过轴承挡盖及输出支撑外表面上的止口轴向限位，所述输出轴承的外圈通过法兰挡盖及输出法兰上的止口轴向限位。

所述自动推给模块包括推送关节及给药关节，所述给药关节安装于推送关节的内部，所述止血注射器通过推送关节、给药关节完成沿长度方向的平移和给药动作。

所述推送关节包括推送底座、推送驱动电机、推送传动机构、推送外旋转筒、推送内螺纹筒、内层支撑套筒及外层支撑套筒，所述推送底座固接于旋转关节的输出端上，所述推送驱动电机安装于推送底座上，所述推送外旋转筒转动安装于推送底座上，所述推送驱动电机的输出轴通过推送传动机构与推送外旋转筒连接，所述推送内螺纹筒嵌套于推送外旋转筒内部，且与所述推送外旋转筒之间具有沿长度方向伸缩的自由度；所述推送外旋转筒的外部依次套设有可相对伸缩的内层支撑套筒及外层支撑套筒，所述内层支撑套筒与推送外旋转筒连接，所述外层支撑套筒固接于推送底座上；所述止血注射器安装于内层支撑套筒上。

所述推送传动机构包括推送输出齿轮及推送输入齿轮，所述推送输出齿轮连接于推送驱动电机的输出轴上，所述推送输入齿轮安装于推送外旋转筒一端的外表面，并与所述推送输出齿轮啮合传动；所述推送外旋转筒另一端的内壁安装有旋转滚珠，所述推送内螺纹筒的外表面沿长度方向设有螺纹轨道，所述推送外旋转筒另一端内壁的旋转滚珠超出内壁面的部分嵌入推送内螺纹筒外表面的螺纹轨道内，进而实现所述推送内螺纹筒相对推送外旋转筒伸缩。

所述给药关节容置于推送关节的内部，所述给药关节包括外层支撑轴、内层支撑轴、给药外旋转筒、给药内螺纹筒、给药驱动电机、给药传动机构及给药滑块，所述给药外旋转筒转动安装于推送关节的内部，所述给药内螺纹筒嵌套于给药外旋转筒内部，且与所述给药外旋转筒之间具有沿长度方向伸缩的自由度；所述外层支撑轴的一端位于给药内螺纹筒外部，并与所述给药外旋转筒的内部转动连接，所述外层支撑轴的另一端插设于给药内螺纹筒内部；所述给药驱动电机安装于外层支撑轴内部，所述给药驱动电机的输出轴通过给药传动机构与给药外旋转筒连接；所述内层支撑轴嵌套于外层支撑轴内部，且与所述外层支撑轴之间具有沿长度方向伸缩的自由度，所述内层支撑轴与给药内螺纹筒均和给药滑块相连。

所述给药外旋转筒一端的内壁与外层支撑轴转动连接，另一端的内壁安装有旋转滚珠，所述给药内螺纹筒的外表面沿长度方向设有螺纹轨道，所述给药外旋转筒另一端内壁的旋转滚珠超出内壁面的部分嵌入给药内螺纹筒外表面的螺纹轨道内，进而实现所述给药内螺纹筒相对给药外旋转筒伸缩；所述给药传动机构位于外层支撑轴一端的外部，包括给药输出齿轮、给药惰性轮及给药内齿圈，所述给药输出齿轮连接于给药驱动电机的输出轴上，所述给药惰性轮转动安装于外层支撑轴的一端，所述给药内齿圈固接于给药外旋转筒的一端，并通过给药惰性轮与给药输出齿轮相连；所述外层支撑轴及内层支撑轴均为内部中空结构，所述外层支撑轴上沿长度方向开设有条形孔A，且在所述条形孔A的一侧设有滑动销轴，所述内层支撑轴上沿长度方向开设有条形孔B，且在所述条形孔B的一侧设有滑动凸缘，所述滑动销轴插设于条形孔B中，并在所述条形孔B内滑动，所述滑动凸缘插设于条形孔A中，并在所述条形孔A内滑动。

所述止血注射器包括注射器体、推杆、顶喷口及止血海绵块，所述注射器体一端安装在推送关节上，所述注射器体的另一端安装有顶喷口；所述注射器体的内部放置有止血海绵块，所述推杆的一端插设于推送关节内，并由所述给药关节带动伸缩，所述推杆的另一端插设于所述注射器体内。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明是安装在急救救援机器人上的救援装置，位姿调整机构上安装注射止血机构，使得注射止血机构的止血角度范围较广，能够达到多角度顺利止血的目标。

2.本发明位姿调整机构中的伸缩关节，在采用少电机驱动的情况下，关节机构精简，伸缩范围广，能达到预定位置和角度，满足末端止血的使用要求。

3.本发明注射止血机构由自动推给模块和止血注射器组成，自动推给模块的推送关节能够精确地控制止血注射器的推进行程，从而控制顶喷口进入出血伤口的深浅；自动推给模块的给药关节则精准地控制止血注射器推杆的给进行程，从而控制对伤口止血海绵块的注射量。止血注射器内装有特殊材料制作的止血海绵块，被注射到流血伤口处后迅速吸水膨胀凝结，达到止血的目的。

4.本发明救援装置末端可安装多套注射止血机构，通过旋转关节的作用，可随时替换，有效工作时间长。

5.本发明注射止血装置轻量化、模块化、急救现场狭小空间适应性强，易于安装、操控精度高。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明伸缩关节的内部结构示意图；

图3为本发明旋转关节的内部结构示意图；

图4为本发明自动推给模块的内部结构示意图；

图5为本发明给药关节的内部结构示意图；

图6为本发明注射止血机构的内部结构示意图；

图7为本发明外层支撑轴与内层支撑轴连接状态的结构示意图；

其中：1为位姿调整机构，2为注射止血机构，3为伸缩关节，4为耦合关节，5为旋转关节，6为自动推给模块，7为止血注射器，8为固定底板，9为伸缩底座，10为伸缩驱动电机，11为伸缩输出齿轮，12为伸缩输入齿轮，13为伸缩外旋转筒，14为伸缩中螺纹筒，15为伸缩内螺纹筒，16为旋转滚珠，17为伸缩支撑轴承，18为多层支撑套筒，19为连接板，20为旋转电机座，21为输出支撑，22为轴承挡盖，23为旋转电机，24为输出轴，25为输出法兰，26为法兰挡盖，27为输出轴承，28为推送关节，29为给药关节，30为推送底座，31为推送驱动电机，32为推送支撑轴承，33为推送输出齿轮，34为推送输入齿轮，35为推送外旋转筒，36为推送内螺纹筒，37为内层支撑套筒，38为外层支撑套筒，39为外层支撑轴，40为内层支撑轴，41为给药外旋转筒，42为给药内螺纹筒，43为给药驱动电机，44为给药输出齿轮，45为给药惰性轮，46为给药内齿圈，47为给药固定销轴，48为给药内支撑轴承，49为给药外支撑轴承，50为滑动凸缘，51为滑动销轴，52为给药滑块，53为注射器体，54为推杆，55为顶喷口，56为止血海绵块，57为螺纹轨道，58为条形孔A，59为条形孔B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括位姿调整机构1及注射止血机构2，其中位姿调整机构1包括伸缩关节3、耦合关节4及旋转关节5，伸缩关节3的一端安装于机器人上，另一端为伸缩端，耦合关节4与伸缩关节3的伸缩端相连、由伸缩关节3驱动伸缩，耦合关节4具有俯仰自由度和偏转自由度，旋转关节5与耦合关节4连接，具有伸缩、俯仰、偏转自由度；注射止血机构2为多个，沿圆周方向均匀安装于旋转关节5的输出端上，注射止血机构2在具有与旋转关节5相同自由度的同时还具有通过旋转关节5带动旋转的自由度；注射止血机构2包括自动推给模块6及止血注射器7，自动推给模块6安装于旋转关节5的输出端上，自动推给模块6的输出端上安装有止血注射器7；伸缩关节3、耦合关节4及旋转关节5驱动注射止血机构2到达设定位置及角度，自动推给模块6推动止血注射器7对被困人员进行注射止血。本实施例的耦合关节4为现有技术，可以采用2021年4月6日公布、公布号为CN112604085A的“一种机器人注射装置”中的耦合关节。

如图1、图2所示，本实施例的伸缩关节3包括固定底板8、伸缩底座9、伸缩驱动电机10、伸缩传动机构、伸缩外旋转筒13、伸缩中螺纹筒14、伸缩内螺纹筒15及多层支撑套筒18，固定底板8的一端安装于机器人上、另一端固定有伸缩底座9，伸缩驱动电机10安装于伸缩底座9上，伸缩外旋转筒13的一端通过伸缩支撑轴承17转动安装于伸缩底座9上，由伸缩支撑轴承17支撑着伸缩外旋转筒13，伸缩驱动电机10的输出轴通过伸缩传动机构与伸缩外旋转筒13连接。伸缩外旋转筒13的内部由外至内依次套设有伸缩中螺纹筒14、伸缩内螺纹筒15，且相邻筒之间具有沿长度方向伸缩的自由度；多层支撑套筒18套设于伸缩外旋转筒13的外部，相邻层的套筒之间具有相对伸缩的自由度，多层支撑套筒18的最内层套筒的内部与伸缩内螺纹筒15连接，耦合关节4连接于多层支撑套筒18的最内层套筒的外部，多层支撑套筒18的最外层套筒固接于伸缩底座9上。

本实施例的伸缩传动机构包括伸缩输出齿轮11及伸缩输入齿轮12，伸缩驱动电机10的输出轴连接有伸缩输出齿轮11，伸缩输入齿轮12安装于伸缩外旋转筒13一端的外表面上，并与伸缩输出齿轮11啮合传动。

本实施例的伸缩外旋转筒13另一端的内壁及伸缩中螺纹筒14同端(即伸缩中螺纹筒14的末端)内壁分别安装有旋转滚珠16，伸缩中螺旋筒14及伸缩内螺纹筒15的外表面均沿长度方向设有螺纹轨道57，伸缩外旋转筒13另一端内壁的旋转滚珠16超出内壁面的部分嵌入伸缩中螺纹筒14外表面的螺纹轨道57内，伸缩中螺纹筒14内壁的旋转滚珠16超出内壁面的部分嵌入伸缩内螺纹筒15外表面的螺纹轨道57内。伸缩驱动电机10通过伸缩传动机构驱动伸缩外旋转筒13旋转，伸缩外旋转筒13另一端内壁的旋转滚珠16在旋转过程中始终位于伸缩中螺纹筒14外表面的螺纹轨道57内，进而实现伸缩中螺纹筒14相对伸缩外旋转筒13伸缩，伸缩中螺纹筒14内壁的旋转滚珠16始终位于伸缩内螺纹筒15外表面的螺纹轨道57内，进而实现伸缩内螺纹筒15相对伸缩中螺纹筒14伸缩。

本实施例的多层支撑套筒18为现有技术，每层套筒横截面都是正方形，在此不再赘述。

如图1及图3所示，本实施例的旋转关节5包括连接板19、旋转电机座20、输出支撑21、轴承挡盖22、旋转电机23、输出轴24、输出法兰25、法兰挡盖26及输出轴承27，连接板19的一侧与耦合关节4相连，连接板19的另一侧与旋转电机座20的一端连接，旋转电机座20的另一端固接有输出支撑21。旋转电机座20的内部安装有旋转电机23，旋转电机23的输出端连接有输出轴24，输出法兰25作为旋转关节5的输出端通过输出轴承27转动安装于输出支撑21的外表面，输出轴承27的两侧分别设有安装于输出支撑21上的法兰挡盖26及轴承挡盖22，输出轴承27的内圈通过轴承挡盖22及输出支撑21外表面上的止口轴向限位，输出轴承27的外圈通过法兰挡盖26及输出法兰25上的止口轴向限位。输出轴24由输出支撑21穿出，并与输出法兰25连接。输出法兰25上沿圆周方向均匀安装有多套(本实施例为三套)注射止血机构2。

如图1、图4及图6所示，本实施例的自动推给模块6包括推送关节28及给药关节29，给药关节29安装在推送关节28的内部，止血注射器7通过推送关节28、给药关节29完成沿长度方向的平移和给药动作。

如图1及图4所示，本实施例的推送关节28包括推送底座30、推送驱动电机31、推送传动机构、推送外旋转筒35、推送内螺纹筒36、内层支撑套筒37及外层支撑套筒38，推送底座30固接于旋转关节5的输出端(即输出法兰25)上，推送驱动电机31安装于推送底座30上，推送外旋转筒35的一端通过两个推送支撑轴承32转动安装于推送底座30上，推送驱动电机31的输出轴通过推送传动机构与推送外旋转筒35连接；推送内螺纹筒36嵌套于推送外旋转筒35内部，且与推送外旋转筒35之间具有沿长度方向伸缩的自由度。推送外旋转筒35的外部依次套设有可相对伸缩的内层支撑套筒37及外层支撑套筒38，内层支撑套筒37末端的内部与推送外旋转筒35的另一端连接，外层支撑套筒38固接于推送底座30上。止血注射器7安装于内层支撑套筒37末端的外部。

本实施例的推送传动机构包括推送输出齿轮33及推送输入齿轮34，推送输出齿轮33连接于推送驱动电机31的输出轴上，推送输入齿轮34安装于推送外旋转筒35一端的外表面，位于两个推送支撑轴承32之间，并与推送输出齿轮33啮合传动。

本实施例的推送外旋转筒35另一端的内壁安装有旋转滚珠16，推送内螺纹筒36的外表面沿长度方向设有螺纹轨道57，推送外旋转筒35另一端内壁的旋转滚珠16超出内壁面的部分嵌入推送内螺纹筒36外表面的螺纹轨道57内，进而实现推送内螺纹筒36相对推送外旋转筒35伸缩。

如图4及图5所示，本实施例的给药关节29容置于推送关节28中推送内螺纹筒36的内部，给药关节29包括外层支撑轴39、内层支撑轴40、给药外旋转筒41、给药内螺纹筒42、给药驱动电机43、给药传动机构及给药滑块52，给药外旋转筒41通过前后两个给药外支撑轴承49转动安装于推送内螺纹筒36的内部，并通过给药外支撑轴承49支撑固定；给药内螺纹筒42嵌套于给药外旋转筒41内部，且与给药外旋转筒41之间具有沿长度方向伸缩的自由度。外层支撑轴39的一端位于给药内螺纹筒42外部，并通过给药内支撑轴承48与给药外旋转筒41的内部转动连接且支撑固定，外层支撑轴39的另一端插设于给药内螺纹筒42内部。给药驱动电机43安装于外层支撑轴39内部，给药驱动电机43的输出轴通过给药传动机构与给药外旋转筒41连接。内层支撑轴40嵌套于外层支撑轴39内部，且与外层支撑轴39之间具有沿长度方向伸缩的自由度，内层支撑轴40与给药内螺纹筒42的末端均和给药滑块52相连。

本实施例给药外旋转筒41一端的内壁通过给药内支撑轴承48与外层支撑轴39转动连接，另一端的内壁安装有旋转滚珠16，给药内螺纹筒42的外表面沿长度方向设有螺纹轨道57，给药外旋转筒41另一端内壁的旋转滚珠16超出内壁面的部分嵌入给药内螺纹筒42外表面的螺纹轨道57内，进而实现给药内螺纹筒42相对给药外旋转筒41伸缩。

本实施例的外层支撑轴39的一端通过三个给药固定销轴47与推送关节28的推送内螺纹筒36连接，给药传动机构位于外层支撑轴39一端的外部，包括给药输出齿轮44、给药惰性轮45及给药内齿圈46，给药输出齿轮44连接于给药驱动电机43的输出轴上，给药惰性轮45转动安装于其中一个给药固定销轴47上，给药内齿圈46固接于给药外旋转筒41的一端，并通过给药惰性轮45与给药输出齿轮44相连。如图7所示，外层支撑轴39及内层支撑轴40均为内部中空结构，外层支撑轴39上沿长度方向开设有条形孔A58，且在条形孔A58靠近给药滑块52的一侧设有滑动销轴51，内层支撑轴40上沿长度方向开设有条形孔B59，且在条形孔B59远离给药滑块52的一侧设有滑动凸缘50，滑动销轴51插设于条形孔B59中，并在条形孔B59内滑动，滑动凸缘50插设于条形孔A58中，并在条形孔A58内滑动，保证内层支撑轴40不发生周向转动。条形孔A58与条形孔B59开设于外层支撑轴39、内层支撑轴40同一方向上，即分别开设于外层支撑轴39、内层支撑轴40的上方，并在水平投影上部分重合。

如图1、图5及图6所示，本实施例的止血注射器7包括注射器体53、推杆54、顶喷口55及止血海绵块56，注射器体53一端安装在推送关节28的内层支撑套筒37的末端，注射器体53的另一端安装有顶喷口55；注射器体53的内部放置有止血海绵块56，推杆54的一端插设于推送关节28内，并与给药关节29的给药滑块52连接，推杆54的另一端插设于注射器体53内。

注射止血机构2在位姿调整机构1的作用下达到设定区域内的任意位置和角度，保证了注射止血机构2能够顺利止血的目标。

本发明的工作原理为：

位姿调整机构1中的伸缩关节3通过伸缩驱动电机10为伸缩外旋转筒13提供动力，伸缩外旋转筒13、伸缩中螺纹筒14、伸缩内螺纹筒15以及旋转滚珠16形成双层螺旋副，多层支撑套筒18的最内层套筒与伸缩内螺纹筒15连接，最外层套筒固定在伸缩底座9上，且每层套筒横截面都是正方形，保证伸缩内螺纹筒15周向方向上不发生旋转运动，伸缩外旋转筒13的旋转通过旋转滚珠16首先推动伸缩中螺纹筒14沿长度方向运动到另一端(末端)，伸缩外旋转筒13继续旋转则推动伸缩内螺纹筒15沿长度方向运动，形成双层螺旋运动转化为直线运动，达到长距离伸缩的目的。

位姿调整机构1中的旋转关节5通过旋转电机23带动输出法兰25旋转，输出法兰25上安装的三套注射止血机构2随之转动，增大注射止血的工作范围，且可随时替换，有效工作时间长。

自动推给模块6中的推送关节28通过推送驱动电机31为推送外旋转筒35提供动力，从而带动推送内螺纹筒36沿轴向方向运动，其中横截面为正方形的内层支撑套筒37和外层支撑套筒38保证推送内螺纹筒36只发生轴向运动，而不发生周向运动，达到控制止血注射器7推进行程的目的，从而控制顶喷口55扎入伤口的深浅。

自动推给模块6中的给药关节29通过给药驱动电机43为给药外旋转筒41提供动力，从而带动给药内螺纹筒42沿长度方向运动，其中外层支撑轴39和内层支撑轴40通过滑动凸缘50和滑动销轴51嵌入彼此的条形孔内，保证给药内螺纹筒42只发生轴向运动，而不发生周向运动，达到控制注射器推杆54给进行程的目的，从而严格控制对伤口止血海绵块56的注射量。

Claims (12)

1.一种机器人注射止血装置，其特征在于：包括位姿调整机构(1)及注射止血机构(2)，其中位姿调整机构(1)包括伸缩关节(3)、耦合关节(4)及旋转关节(5)，所述伸缩关节(3)的一端安装于机器人上，另一端为伸缩端，所述耦合关节(4)与伸缩关节(3)的伸缩端相连、由所述伸缩关节(3)驱动伸缩，所述耦合关节(4)具有俯仰自由度和偏转自由度，所述旋转关节(5)与耦合关节(4)连接，具有伸缩、俯仰、偏转自由度；所述注射止血机构(2)为多个，沿圆周方向均匀安装于旋转关节(5)的输出端上，所述注射止血机构(2)在具有与旋转关节(5)相同自由度的同时还具有通过所述旋转关节(5)带动旋转的自由度；所述注射止血机构(2)包括自动推给模块(6)及止血注射器(7)，所述自动推给模块(6)安装于旋转关节(5)的输出端上，所述自动推给模块(6)的输出端上安装有止血注射器(7)；所述伸缩关节(3)、耦合关节(4)及旋转关节(5)驱动注射止血机构(2)到达设定位置及角度，所述自动推给模块(6)推动止血注射器(7)对被困人员进行注射止血。

2.根据权利要求1所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述伸缩关节(3)包括固定底板(8)、伸缩底座(9)、伸缩驱动电机(10)、伸缩传动机构、伸缩外旋转筒(13)、伸缩中螺纹筒(14)、伸缩内螺纹筒(15)及多层支撑套筒(18)，所述固定底板(8)的一端安装于机器人上、另一端设有所述伸缩底座(9)，所述伸缩驱动电机(10)安装于伸缩底座(9)上，所述伸缩外旋转筒(13)转动安装于伸缩底座(9)上，所述伸缩驱动电机(10)的输出轴通过伸缩传动机构与伸缩外旋转筒(13)连接；所述伸缩外旋转筒(13)的内部由外至内依次套设有伸缩中螺纹筒(14)、伸缩内螺纹筒(15)，且相邻筒之间具有沿长度方向伸缩的自由度；所述多层支撑套筒(18)套设于伸缩外旋转筒(13)的外部，相邻层的套筒之间具有相对伸缩的自由度，所述多层支撑套筒(18)的最内层套筒的内部与伸缩内螺纹筒(15)连接，所述耦合关节(4)连接于多层支撑套筒(18)的最内层套筒的外部，所述多层支撑套筒(18)的最外层套筒固接于伸缩底座(9)上。

3.根据权利要求2所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述伸缩外旋转筒(13)的一端通过伸缩传动机构与伸缩驱动电机(10)的输出轴连接，所述伸缩外旋转筒(13)另一端的内壁及伸缩中螺纹筒(14)同端内壁分别安装有旋转滚珠(16)，所述伸缩中螺旋筒(14)及伸缩内螺纹筒(15)的外表面均沿长度方向设有螺纹轨道(57)，所述伸缩外旋转筒(13)另一端内壁的旋转滚珠(16)超出内壁面的部分嵌入伸缩中螺纹筒(14)外表面的螺纹轨道(57)内，所述伸缩中螺纹筒(14)内壁的旋转滚珠(16)超出内壁面的部分嵌入伸缩内螺纹筒(15)外表面的螺纹轨道(57)内；所述伸缩驱动电机(10)通过伸缩传动机构驱动伸缩外旋转筒(13)旋转，所述伸缩外旋转筒(13)另一端内壁的旋转滚珠(16)在旋转过程中始终位于伸缩中螺纹筒(14)外表面的螺纹轨道(57)内，进而实现所述伸缩中螺纹筒(14)相对伸缩外旋转筒(13)伸缩，所述伸缩中螺纹筒(14)内壁的旋转滚珠(16)始终位于伸缩内螺纹筒(15)外表面的螺纹轨道(57)内，进而实现所述伸缩内螺纹筒(15)相对伸缩中螺纹筒(14)伸缩。

4.根据权利要求2所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述伸缩传动机构包括伸缩输出齿轮(11)及伸缩输入齿轮(12)，所述伸缩驱动电机(10)的输出轴连接有伸缩输出齿轮(11)，所述伸缩输入齿轮(12)安装于伸缩外旋转筒(13)的外表面上，并与所述伸缩输出齿轮(11)啮合传动。

5.根据权利要求1所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述旋转关节(5)包括连接板(19)、旋转电机座(20)、输出支撑(21)、旋转电机(23)、输出轴(24)及输出法兰(25)，所述连接板(19)的一侧与耦合关节(4)相连，所述连接板(19)的另一侧与旋转电机座(20)的一端连接，所述旋转电机座(20)的另一端固接有输出支撑(21)，所述旋转电机座(20)的内部安装有旋转电机(23)，所述旋转电机(23)的输出端连接有输出轴(24)，所述输出法兰(25)作为旋转关节(5)的输出端转动安装于输出支撑(21)上，所述输出轴(24)由输出支撑(21)穿出，并与所述输出法兰(25)连接。

6.根据权利要求5所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述输出法兰(25)通过输出轴承(27)转动安装于输出支撑(21)的外表面，所述输出轴承(27)的两侧分别设有安装于输出支撑(21)上的法兰挡盖(26)及轴承挡盖(22)，所述输出轴承(27)的内圈通过轴承挡盖(22)及输出支撑(21)外表面上的止口轴向限位，所述输出轴承(27)的外圈通过法兰挡盖(26)及输出法兰(25)上的止口轴向限位。

7.根据权利要求1所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述自动推给模块(6)包括推送关节(28)及给药关节(29)，所述给药关节(29)安装于推送关节(28)的内部，所述止血注射器(7)通过推送关节(28)、给药关节(29)完成沿长度方向的平移和给药动作。

8.根据权利要求7所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述推送关节(28)包括推送底座(30)、推送驱动电机(31)、推送传动机构、推送外旋转筒(35)、推送内螺纹筒(36)、内层支撑套筒(37)及外层支撑套筒(38)，所述推送底座(30)固接于旋转关节(5)的输出端上，所述推送驱动电机(31)安装于推送底座(30)上，所述推送外旋转筒(35)转动安装于推送底座(30)上，所述推送驱动电机(31)的输出轴通过推送传动机构与推送外旋转筒(35)连接，所述推送内螺纹筒(36)嵌套于推送外旋转筒(35)内部，且与所述推送外旋转筒(35)之间具有沿长度方向伸缩的自由度；所述推送外旋转筒(35)的外部依次套设有可相对伸缩的内层支撑套筒(37)及外层支撑套筒(38)，所述内层支撑套筒(37)与推送外旋转筒(35)连接，所述外层支撑套筒(38)固接于推送底座(30)上；所述止血注射器(7)安装于内层支撑套筒(37)上。

9.根据权利要求8所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述推送传动机构包括推送输出齿轮(33)及推送输入齿轮(34)，所述推送输出齿轮(33)连接于推送驱动电机(31)的输出轴上，所述推送输入齿轮(34)安装于推送外旋转筒(35)一端的外表面，并与所述推送输出齿轮(33)啮合传动；所述推送外旋转筒(35)另一端的内壁安装有旋转滚珠(16)，所述推送内螺纹筒(36)的外表面沿长度方向设有螺纹轨道(57)，所述推送外旋转筒(35)另一端内壁的旋转滚珠(16)超出内壁面的部分嵌入推送内螺纹筒(36)外表面的螺纹轨道(57)内，进而实现所述推送内螺纹筒(36)相对推送外旋转筒(35)伸缩。

10.根据权利要求7所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述给药关节(29)容置于推送关节(28)的内部，所述给药关节(29)包括外层支撑轴(39)、内层支撑轴(40)、给药外旋转筒(41)、给药内螺纹筒(42)、给药驱动电机(43)、给药传动机构及给药滑块(52)，所述给药外旋转筒(41)转动安装于推送关节(28)的内部，所述给药内螺纹筒(42)嵌套于给药外旋转筒(41)内部，且与所述给药外旋转筒(41)之间具有沿长度方向伸缩的自由度；所述外层支撑轴(39)的一端位于给药内螺纹筒(42)外部，并与所述给药外旋转筒(41)的内部转动连接，所述外层支撑轴(39)的另一端插设于给药内螺纹筒(42)内部；所述给药驱动电机(43)安装于外层支撑轴(39)内部，所述给药驱动电机(43)的输出轴通过给药传动机构与给药外旋转筒(41)连接；所述内层支撑轴(40)嵌套于外层支撑轴(39)内部，且与所述外层支撑轴(39)之间具有沿长度方向伸缩的自由度，所述内层支撑轴(40)与给药内螺纹筒(42)均和给药滑块(52)相连。

11.根据权利要求10所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述给药外旋转筒(41)一端的内壁与外层支撑轴(39)转动连接，另一端的内壁安装有旋转滚珠(16)，所述给药内螺纹筒(42)的外表面沿长度方向设有螺纹轨道(57)，所述给药外旋转筒(41)另一端内壁的旋转滚珠(16)超出内壁面的部分嵌入给药内螺纹筒(42)外表面的螺纹轨道(57)内，进而实现所述给药内螺纹筒(42)相对给药外旋转筒(41)伸缩；所述给药传动机构位于外层支撑轴(39)一端的外部，包括给药输出齿轮(44)、给药惰性轮(45)及给药内齿圈(46)，所述给药输出齿轮(44)连接于给药驱动电机(43)的输出轴上，所述给药惰性轮(45)转动安装于外层支撑轴(39)的一端，所述给药内齿圈(46)固接于给药外旋转筒(41)的一端，并通过给药惰性轮(45)与给药输出齿轮(44)相连；所述外层支撑轴(39)及内层支撑轴(40)均为内部中空结构，所述外层支撑轴(39)上沿长度方向开设有条形孔A(58)，且在所述条形孔A(58)的一侧设有滑动销轴(51)，所述内层支撑轴(40)上沿长度方向开设有条形孔B(59)，且在所述条形孔B(59)的一侧设有滑动凸缘(50)，所述滑动销轴(51)插设于条形孔B(59)中，并在所述条形孔B(59)内滑动，所述滑动凸缘(50)插设于条形孔A(58)中，并在所述条形孔A(58)内滑动。

12.根据权利要求7所述的机器人注射止血装置，其特征在于：所述止血注射器(7)包括注射器体(53)、推杆(54)、顶喷口(55)及止血海绵块(56)，所述注射器体(53)一端安装在推送关节(28)上，所述注射器体(53)的另一端安装有顶喷口(55)；所述注射器体(53)的内部放置有止血海绵块(56)，所述推杆(54)的一端插设于推送关节(28)内，并由所述给药关节(29)带动伸缩，所述推杆(54)的另一端插设于所述注射器体(53)内。

Images