CN117100419A - 一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人 - Google Patents

Abstract

一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人，包括：桶身、底板、托盘、重力传感器组件、电池固定件、压盖、桶盖、翻盖；底板固定安装在桶身的下端，电池固定件安装在底板之上，重力传感器组件安装在桶身的隔板之上，托盘又进一步安装在重力传感器组件之上，桶盖安装在桶身的上端；桶盖包括上下相接的桶盖上部和桶盖下部。该产品的称重模块带有称重传感器，可通过带血纱布的重量，经过智能识别，得出出血量的准确数值；也可通过语音模块完成AI智能语义识别功能，进行自然语言交互，解决手术室应用场景下不方便用手操作的痛点。

Description

一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域。具体涉及一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人。

背景技术

外科手术结束时，医护人员需要清点手术过程中使用的纱布。这项工作非常重要，原因有两点：（1）纱布数量需要与手术前的纱布数量相同，以防止纱布遗留在患者体内，造成严重后果；（2）需要评估手术过程中的出血量，作为后续医疗策略的参考。传统的清点纱布方式依靠医生或者护士人工清点，这种清点方式存在以下问题：1）人工清点容易出错。手术结束时医生、护士都处于疲惫状态，体能、精力大量消耗，而外科手术过程中使用的纱布数量一般较多，若清点过程出错，容易造成纱布遗留在患者体内等医疗事故。2）人工清点纱布这项工作非常繁琐，大量消耗人的体力，这对于经历了繁重的手术工作之后的医护人员是一项巨大的负担。3）医护人员在清点纱布过程中容易受到患者体液的污染。4）无法准确估计出血量。人工清点纱布过程中一般由医护人员手动挤出纱布中的血液进行称重，或者直接按照每块纱布中预估的血量进行计算。手动挤出纱布中的血液无法彻底挤干净，每块纱布吸血量不同，按照定量预估误差会很大，因此传统方法估算出来的出血量很不准确。

发明内容

基于传统人工清点纱布存在的诸多问题，手术室急需一种能够自动地、智能地清点纱布数量并且准确计算出血量的机器。因此，本发明的实施例提供一种清点纱布的机器人，这种清点纱布的机器人是集多重开盖模式、实时语音对话、纱布数量快速清点、出血量智能计算以及超容量报警等众多功能为一体的创新型智能机器人。该产品的称重模块带有称重传感器，可通过带血纱布的重量，经过智能识别，得到出血量的准确数值；也可通过语音模块完成AI智能语义识别功能，进行自然语言交互，解决手术室应用场景下不方便用手操作的痛点。

清点纱布、出血计量手术室应用机器人包括八大模块：1. 计数模块，包括两个光栅，一个计数器；2. 称重模块，包括承重传感器等；3. 语音模块：包括AI智能语音识别模块；4. 动力（电机翻盖）模块，包括电机、红外驱控板、语音识别模块；5. 电源模块：包括电池组、电压转换器；6. 显示模块：包括彩色非触摸控屏；7. 操作按键（薄膜开关）：包括开机按钮、计数清零按键、出血量清零按键；8. 总控模块。

产品功能描述：

清点纱布、出血计量手术室应用机器人内置12V电源模块，对外通过自锁连接器进行充电；对内12V电源模块直接对计数模块下的光栅传感器进行供电，电源模块经由电压转换器将电压由12V转换为5V输出，对其余模块包括：计数模块下的计数板、称重模块、语音模块、动力模块、显示模块、操作按键、总控模块进行供电。通过对总控模块的编程，实现清点纱布智能机器人的各种功能联动。

开关机功能：通过开关机按钮对各个模块进行供断电，实现清点纱布、出血计量手术室应用机器人的开关机。

计数功能：物品经过光栅传感器，光栅传感器输出信号给计数板，计数板接受到来自光栅传感器的信号计1个数。计数板将信号转换为数字信息传递给总控模块，总控模块将数字信息传输至显示屏模块上，实现完整的计数功能。

称重功能：纱布经过压力传感器输出信号给AD转换板，AD转换板将信号传送到总控模块，经过总控模块内部程序计算出出血量信息传递至显示屏，实现完整的出血量计算功能。

开关盖功能：动力模块的红外驱动板通过红外感应装置将采集到的信息经过处理对电机发送相应命令，实现开关盖功能；语音模块通过语音指令将信息传送至总控模块，总控模块对语音信息进行识别，将相应的开关盖信息发送给红外驱动板，红外驱动板整理有效信息，对电机下达相应指令，实现开关盖功能。

显示功能：总控模块将纱布数量、出血量、电量、报警提示等信息传输至显示屏上，实现显示功能。

操作按键：操作按键包含系统待机、数量清零、出血量清零指令，按键指令通过操作按键传递至总控模块，总控模块将处理后的信息同步传递至显示屏。

语音功能：语音命令通过语音模块传递信号至总控模块，总控模块经过处理给动力模块发指令，经由红外驱动板操控电机工作，实现清点纱布智能机器人桶盖的开关；语音命令通过语音模块传递信号至总控模块，经过总控模块传递至显示屏，实现数量、出血量清零功能。

报警功能：当废弃纱布数量达到清点纱布智能机器人最大容量时，蜂鸣器报警、显示屏弹出警告界面。

现阶段的纱布主要用于止血及统计出血量。纱布数量术前术后须严格统计，做到不遗漏。清点纱布数量目前由人工操作，如发生操作失误，纱布会遗留到人体内部，造成严重医疗事故。现阶段纱布术后为人工手拧统计出血量，但血液中存在污染，对人体带来危害的风险极高。

鉴于现阶段已有技术存在的以上不足，本申请提出一种基于手术室应用场景的清点纱布、出血计量手术室应用机器人。

本发明的实施例提出一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人，包括：桶身、底板、托盘、重力传感器组件、电池固定件、压盖、桶盖、翻盖；

底板固定安装在桶身的下端，电池固定件安装在底板之上，重力传感器组件安装在桶身的隔板之上，托盘又进一步安装在重力传感器组件之上，桶盖安装在桶身的上端；

所述桶盖包括上下相接的桶盖上部和桶盖下部。

根据本发明的一种实施方式，例如，桶身具有圆筒状结构，为其他部件提供安装空间；

桶身包括连接块、卡槽、设置在桶身侧壁的侧开孔、隔板，连接块为长方体块，设置在桶身底端，用于固定底板和桶身；卡槽固定安装在桶身外侧壁，用于固定桶盖下部与桶身；侧开孔及用于走线；隔板固定安装在桶身的中下部，用来安装电气元件；隔板上的螺纹孔用于安装米字装配支架。

根据本发明的一种实施方式，例如，托盘的外部轮廓与桶身的内部轮廓相适应，整体呈现一凹陷的平面；托盘用于托放带有止血纱布的医用垃圾袋。

根据本发明的一种实施方式，例如，重力传感器组件包括重力传感器和米字装配支架，重力传感器与米字装配支架固定后再与隔板螺接；

米字装配支架用于连接托盘及重力传感器。

根据本发明的一种实施方式，例如，底板为单独结构件，底板具有长方形槽口，其用于线缆的走线；底板上还设置有多个螺柱，用于固定电池固定件及其他驱动板。

根据本发明的一种实施方式，例如，重力传感器组件包括AD转换模块，且AD转换模块固定安装在隔板之上。

根据本发明的一种实施方式，例如，电池固定件有三个开口，作用为减重、散热，电池放置于底板的长方形槽口上，通过电池固定件与底板螺接压住电池。

根据本发明的一种实施方式，例如，桶盖上部包括显示屏、按钮、带红外的光栅传感器、光栅传感器螺纹孔和电机螺纹孔，光栅传感器螺纹孔用于固定连接带红外的光栅传感器；带红外的光栅传感器一共有两个，分别设置在桶盖上部相对的两个侧边；按钮包括开机按钮，计数清零按钮，出血量清零按钮，待机与激活按钮；电机螺纹孔用于固定电机齿轮装配。

根据本发明的一种实施方式，例如，翻盖的一侧具有主动圆柱齿轮，通过固定在桶盖上部的行星减速电机带动主动圆柱齿轮运动以实现盖子的开闭。

根据本发明的一种实施方式，例如，桶盖下部四周设置凹陷结构，显示屏的驱动板设置在此凹陷结构中；凹陷结构中设置第一螺柱、第二螺柱用来放置显示屏的驱动板及连接桶盖上部。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人总体装配结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人桶身结构俯视图。

图3是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的托盘05结构示意图。

图4是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的重力传感器组件装配结构示意图。

图5是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的米字装配支架017结构示意图。

图6是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的底板018的结构示意图。

图7是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的AD转换模块022结构示意图。

图8是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的电池固定件07结构示意图。

图9是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的桶盖上部02结构示意图。

图10是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的翻盖01结构示意图。

图11是本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的桶盖下部03结构示意图。

图12本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的系统电路连接关系图。

图13本发明实施例提供的一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人的逻辑框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

在发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“远”、“近”等所指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用以区别技术特征，不具有实质含义，不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。

由图1可见，清点纱布、出血计量手术室应用机器人包括：桶身09、底板08、托盘05、重力传感器组件06、电池固定件07、压盖04、桶盖（包括上下相接的桶盖上部02和桶盖下部03）、翻盖01。底板08固定安装在桶身09的下端，电池固定件07安装在底板08之上，重力传感器组件06安装在桶身09的隔板013之上，托盘05又进一步安装在重力传感器组件之上，桶盖上部02与桶盖下部03安装在桶身09上端。所述重力传感器组件例如可以为10KG重力传感器组件。

如图1所示，桶身09具有圆筒状结构，为其他部件提供安装空间。图2为桶身09的俯视图，如图2所示，桶身09包括连接块010、卡槽011、设置在桶身侧壁的侧开孔012、隔板013，连接块010为长方体块，设置在桶身09底端，用于固定底板08和桶身09。卡槽011固定安装在桶身09外侧壁，用于固定桶盖下部03与桶身09。侧开孔012及用于走线。隔板013固定安装在桶身09的中下部，用来安装电气元件。隔板013上的螺纹孔014用于安装米字装配支架017。

托盘05的外部轮廓与桶身09的内部轮廓相适应，整体呈现一凹陷的平面。托盘05主要用于托放带有止血纱布的医用垃圾袋。

重力传感器组件06包括重力传感器016和米字装配支架017，重力传感器016与米字装配支架017固定后再与隔板013螺接。

如图5所示，米字装配支架017为标准件，主要用于连接托盘05及重力传感器016。

底板08为单独结构件。由图6可见，底板08具有长方形槽口019，其用于线缆的走线。底板08上还设置有多个螺柱020，用于固定电池固定件07及其他驱动板。

重力传感器组件06包括AD转换模块022。AD转换模块022固定安装在隔板013之上。AD转换模块022用于将纱布重量的模拟量信号转换为数字量，传递至总控模块。

电池固定件07有三个开口，作用为减重、散热，电池放置于底板08的长方形槽口019上，通过电池固定件07与底板08螺接压住电池。

如图9所示，桶盖上部02包括显示屏、按钮、带红外的光栅传感器030、光栅传感器螺纹孔024、电机螺纹孔029等结构，光栅传感器螺纹孔024用于固定连接带红外的光栅传感器030。如图9右侧图所示，带红外的光栅传感器030一共有两个，分别设置在桶盖上部02相对的两个侧边。带红外的光栅传感器030工作原理是利用激光发射器的激光束照射到光栅上，形成一系列的光斑，图9右侧图展示了密集红外光线条，每放入一张纱布，光斑与光栅上的刻线交叉后，会产生干涉，形成干涉条纹，再通过光电探测器把干涉条纹转换成电信号输出给电子系统进行处理，计数器就会累计数量加1。按钮分别包括开机按钮025，计数清零按钮026，出血量清零按钮027，待机与激活按钮028。电机螺纹孔029用于固定安装电机。

翻盖01的一侧具有主动圆柱齿轮，通过固定在桶盖上部的行星减速电机带动主动圆柱齿轮运动以实现盖子的开闭。

桶盖下部03四周设置凹陷结构，显示屏的驱动板设置在此凹陷结构中。凹陷结构中设置第一螺柱032、第二螺柱033用来放置显示屏的驱动板及连接桶盖上部02。

如图12所示，各个模块之间的连接关系为：清点纱布、出血计量手术室应用机器人内置12V电源模块，对外通过自锁连接器进行充电；对内，12V电源模块直接对计数模块下的光栅传感器进行供电，电源模块经由电压转换器将电压由12V转换为5V输出，对其余模块包括：计数模块下的计数板、称重模块、语音模块、动力模块、显示模块、操作按键、总控模块进行供电。通过对总控模块的编程，实现清点纱布智能机器人的各种功能联动。

如图13所示，清点纱布、出血计量手术室应用机器人的功能分布及应用为：系统通电后，通过电源按钮，实现对系统的开关机；开机状态下，可通过语音命令，使系统进入休眠待机的状态，此时显示屏幕熄灭。通过语音命令可再次唤醒系统，重新进入工作状态，屏幕再度亮起。

开机状态下，可通过震动感应、红外感应以及语音命令进行开关盖操作。盖子打开后，当计数模块以及称重模块感应到废弃纱布进入桶内，开始进行计数与出血量统计。纱布数量和出血量可通过显示屏幕直接观看结果，也可通过语音命令进行语音播报。使用后，可通过按键或语音命令进行清零功能，以便于下次使用。系统内置报警功能，当纱布数量超出系统负荷时，系统会通过声音提醒以及屏幕弹窗进行报警提醒。

产品使用举例：

清点纱布、出血计量手术室应用机器人，启动电源开关，通电12V后，电源指示灯亮起，在整个使用过程中，电源指示灯常亮。

系统通电后，操作者通过语音命令或者红外感应来控制清点纱布智能机器人桶盖的开关。

桶盖打开后，当废弃纱布被投入清点纱布智能机器人的桶内，此过程计数模块开始工作，进行实时计数，数据通过总控模块传输至显示屏上；当废弃纱布到达桶底，底部称重模块开始工作，进行重量测量，数据传回总控模块，内部程序进行整合处理，转换为出血量呈现在显示屏上。显示屏旁配备操作按键，通过不同功能的按键可实现系统待机/激活、数量清零、出血量清零功能。

系统不断电的情况下，纱布数量与出血量会持续累积，当废弃纱布数量达到清点纱布智能机器人的最大容量时，蜂鸣器报警、显示器弹出报警界面，此时需更换垃圾袋，显示信息（数量、出血量）不会清零，更换好垃圾袋，通过语音命令或者操作按键对显示信息进行清零处理后，报警解除。

系统断电重启后，显示信息自动清零。

Claims (10)

1.一种清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，所述清点纱布、出血计量手术室应用机器人包括：桶身（09）、底板（08）、托盘（05）、重力传感器组件（06）、电池固定件（07）、压盖（04）、桶盖、翻盖（01）；

底板（08）固定安装在桶身（09）的下端，电池固定件（07）安装在底板（08）之上，重力传感器组件（06）安装在桶身（09）的隔板（013）之上，托盘（05）又进一步安装在重力传感器组件（06）之上，桶盖安装在桶身（09）的上端；

所述桶盖包括上下相接的桶盖上部（02）和桶盖下部（03）。

2.根据权利要求1所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，桶身（09）具有圆筒状结构，为其他部件提供安装空间；

桶身（09）包括连接块（010）、卡槽（011）、设置在桶身侧壁的侧开孔（012）、隔板（013），连接块（010）为长方体块，设置在桶身（09）底端；卡槽（011）固定安装在桶身（09）外侧壁；侧开孔（012）供电缆通过；隔板（013）固定安装在桶身（09）的中下部；米字装配支架（017）通过隔板（013）上的螺纹孔（014）安装固定。

3.根据权利要求1或2所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，托盘（05）的外部轮廓与桶身（09）的内部轮廓相适应，整体呈现一凹陷的平面；带有止血纱布的医用垃圾袋放置在托盘（05）之上。

4.根据权利要求3所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，重力传感器组件（06）包括重力传感器（016）和米字装配支架（017），重力传感器（016）与米字装配支架（017）固定后再与隔板（013）螺接；

米字装配支架（017）连接托盘（05）及重力传感器（016）。

5.根据权利要求4所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，底板（08）为单独结构件，底板（08）具有长方形槽口（019）；底板（08）上还设置有多个螺柱（020），电池固定件（07）及其他驱动板通过多个螺柱（020）固定。

6.根据权利要求5所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，重力传感器组件（06）包括AD转换模块（022），且AD转换模块（022）固定安装在隔板（013）之上。

7.根据权利要求6所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，电池固定件（07）有三个开口，作用为减重、散热，电池放置于底板（08）的长方形槽口（019）上，通过电池固定件（07）与底板（08）螺接压住电池。

8.根据权利要求7所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，桶盖上部（02）包括显示屏、按钮、带红外的光栅传感器（030）、光栅传感器螺纹孔（024）和电机螺纹孔（029），带红外的光栅传感器（030）通过光栅传感器螺纹孔（024）安装固定；带红外的光栅传感器（030）一共有两个，分别设置在桶盖上部（02）相对的两个侧边；按钮包括开机按钮（025），计数清零按钮（026），出血量清零按钮（027），待机与激活按钮（028）；电机齿轮同构电机螺纹孔（029）固定装配。

9.根据权利要求8所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，翻盖（01）的一侧具有主动圆柱齿轮，通过固定在桶盖上部的行星减速电机带动主动圆柱齿轮运动以实现盖子的开闭。

10.根据权利要求9所述的清点纱布、出血计量手术室应用机器人，其特征在于，桶盖下部（03）四周设置凹陷结构，显示屏的驱动板设置在此凹陷结构中；凹陷结构中设置第一螺柱（032）、显示屏的驱动板及连接桶盖上部（02）通过第二螺柱（033）固定。