CN117771481A - 一种臀部肌肉注射自动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种臀部肌肉注射自动机器人，包括机械臂，所述机械臂上设置有注射器安装座、图像采集机构、处理器和驱动机构，所述注射器安装座上安装有注射器，所述图像采集机构用于实时获取臀部的图片信息，所述处理器根据图片信息处理得到注射点位置信息，所述机械臂控制所述注射器移动并扎入到注射点内，所述驱动机构用于将所述注射器内的药液注入到注射点所对应的臀大肌内；优点是注射点位准确，一致性较好，安全性较高。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其是涉及一种臀部肌肉注射自动机器人。
背景技术
臀肌注射是一种常见的肌肉注射方法，通常用于给药或注射治疗。在臀肌注射中，药物或治疗物质被注射到臀部大肌肉群中的肌肉组织中。臀部肌肉注射一般由护士进行操作，而人工注射操作依赖于个人的经验和技巧，存在注射点不准确的风险，注射深度、注射速度等方面均难以保持一致性，严重时会导致病人出现相应的并发症。
因此，需要一种准确性较好、安全性较高的注射手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种臀部肌肉注射自动机器人，注射点位准确，一致性较好，安全性较高。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种臀部肌肉注射自动机器人，包括多轴机器人，所述多轴机器人上设置有注射器安装座、图像采集机构、处理器和驱动机构，所述注射器安装座上安装有注射器，所述图像采集机构用于实时获取臀部的图片信息，所述处理器根据图片信息处理得到注射点位置信息，所述多轴机器人控制所述注射器移动并扎入到注射点内，所述驱动机构用于将所述注射器内的药液注入到注射点所对应的臀大肌内。
作为优选，所述注射点位置信息的获取包括以下步骤：
S1、通过图像采集机构实时获取病人臀部的图片信息；
S2、将图片信息灰度化处理，提取臀裂线和两个髂嵴突出区域；
S3、以臀裂线的最高点画水平线，以及以一个髂嵴突出区域的最高点画垂直线，获取水平线和垂直线的交点位置，该交点位置为注射点。
作为优选，在所述步骤S3中，将两个髂嵴突出区域的最高点连线得到基准线，以臀裂线的最高点画的水平线与基准线相平行，以一个髂嵴的最高点画的垂直线与基准线相垂直。
作为优选，所述图像采集机构还实时获取注射器的针头的长度信息，所述处理器内预设有扎入量的阈值范围，所述注射器的扎入量在该阈值范围内。
作为优选，将所述图像采集机构获取注射器针头的初始长度记为L0，将所述图像采集机构实时获取注射器针头的长度记为L1，将所述注射器针头的扎入量记为L，L＝L0-L1；当L达到阈值的中间值时，所述多轴机器人控制注射器停止移动。
作为优选，所述阈值范围为1.5cm-2.5cm。
作为优选，所述图像采集机构为CCD相机。
作为优选，所述注射器包括活塞、针筒和针头，所述活塞的一端从所述针筒的一端伸入到所述针筒内，所述针头固定设置在所述针头的另一端，所述驱动机构为气缸，所述气缸的伸缩杆与所述活塞的另一端相连接。
作为优选，所述多轴机器人上设置有警报器，所述伸缩杆与所述活塞之间设置有压力传感器，所述警报器、所述压力传感器分别与所述处理器电连接，所述处理器内预设有警戒值，当所述伸缩杆作用在所述活塞上的压力值大于警戒值时，所述气缸停止运行，所述警报器发出警报。
作为优选，所述多轴机器人上还设置有激光发射器，所述激光发射器发出的光对准注射点。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、通过图像采集机构获取臀部的图片信息，然后经处理器处理得到准确的注射点位置信息，相较于人工找注射点位，误差更小，准确性较高；
2、通过机械化的控制，能够使注射器平稳的扎入注射点，以及使药液以平稳的速度注入臀大肌，减少了手抖等因素造成的不稳定性，一致性较好，大大提高了注射的成功率；
3、通过实时监测注射点位置信息以及注射过程中的压力信息，避免对病人造成损伤或不适，降低潜在的风险和并发症的发生，安全性较好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制连接框图；
图3为本发明的局部结构示意图；
图4为本发明中注射点位置信息的示意图。
图中：1、多轴机器人；11、旋转底座；12、连接臂；2、注射器安装座；3、图像采集机构；4、处理器；5、驱动机构；51、气缸；52、伸缩杆；6、注射器；61、活塞；62、针筒；63、针头；7、警报器；8、压力传感器；9、激光发射器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应该视为本发明的具体限制，因此在本发明的技术上所做出的一系列调整，都应受本发明保护。
实施例1、
如图1至图4所示，一种臀部肌肉注射自动机器人，包括多轴机器人1，多轴机器人1上设置有注射器安装座2、图像采集机构3、处理器4和驱动机构5，注射器安装座2上安装有注射器6，图像采集机构3用于实时获取臀部的图片信息，处理器4根据图片信息处理得到注射点位置信息，多轴机器人1控制注射器6移动并扎入到注射点内，驱动机构5用于将注射器6内的药液注入到注射点所对应的臀大肌内。其中，多轴机器人1包括依次连接的旋转底座11和多个连接臂12，注射器安装座2与最后的一个连接臂12相连接，图像采集机构3、处理器4和驱动机构5均设置在注射器安装座2上。
本实施例中，注射器6包括活塞61、针筒62和针头63，活塞61的一端从针筒62的一端伸入到针筒62内，针头63固定设置在针头63的另一端，驱动机构5为气缸51，气缸51的伸缩杆52与活塞61的另一端相连接。
本实施例中，注射器安装座2可以是用于夹持针筒62的夹具，或者是卡槽，针筒62与卡槽卡接配合。
本实施例中，图像采集机构3为CCD相机，以实时获取病人臀部的图片信息。
在注射前，可通过扫描条形码获取药液的信息，处理器4根据药液信息使驱动机构5按照合适的输液速度进行注射。
本臀部肌肉注射自动机器人按照以下步骤获取注射点位置信息：
S1、通过图像采集机构3实时获取病人臀部的图片信息；
S2、将图片信息灰度化处理，提取臀裂线和两个髂嵴突出区域；
S3、以臀裂线的最高点画水平线，以及以一个髂嵴突出区域的最高点画垂直线，获取水平线和垂直线的交点位置，该交点位置为注射点。
由于病人的体型存在一点的差异，在步骤S3中，将两个髂嵴突出区域的最高点连线得到基准线，以臀裂线的最高点画的水平线与基准线相平行，以一个髂嵴的最高点画的垂直线与基准线相垂直，通过基准线校准画的水平线和垂直线，有利于更加精准的找到注射点。
实施例2、
如图1至图4所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于图像采集机构3还实时获取注射器6的针头63的长度信息，处理器4内预设有扎入量的阈值范围，注射器6的扎入量在该阈值范围内，阈值范围优选为1.5cm-2.5cm。通过实时监测针头63的长度以控制针头63扎入量，准确性较好。
进一步的，将图像采集机构3获取注射器6针头63的初始长度记为L0，将图像采集机构3实时获取注射器6针头63的长度记为L1，将注射器6针头63的扎入量记为L，L＝L0-L1；当L达到阈值的中间值时，多轴机器人1控制注射器6停止移动。
本实施例中，多轴机器人1上设置有警报器7，伸缩杆52与活塞61之间设置有压力传感器8，警报器7、压力传感器8分别与处理器4电连接，处理器4内预设有警戒值，当伸缩杆52作用在活塞61上的压力值大于警戒值时，气缸51停止运行，警报器7发出警报。通过实时监测注射过程中的压力信息，避免对病人造成损伤或不适，降低潜在的风险和并发症的发生，安全性较好。
本实施例中，多轴机器人1上还设置有激光发射器9，激光发射器9发出的光对准注射点。在注射前，医护人员能够根据激光发射器9发出的光，确认注射点是否位于病人的臀部以及点位是否正确，安全性较好。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于包括多轴机器人，所述多轴机器人上设置有注射器安装座、图像采集机构、处理器和驱动机构，所述注射器安装座上安装有注射器，所述图像采集机构用于实时获取臀部的图片信息，所述处理器根据图片信息处理得到注射点位置信息，所述多轴机器人控制所述注射器移动并扎入到注射点内，所述驱动机构用于将所述注射器内的药液注入到注射点所对应的臀大肌内。
2.根据权利要求1所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述注射点位置信息的获取包括以下步骤：
S1、通过图像采集机构实时获取病人臀部的图片信息；
S2、将图片信息灰度化处理，提取臀裂线和两个髂嵴突出区域；
S3、以臀裂线的最高点画水平线，以及以一个髂嵴突出区域的最高点画垂直线，获取水平线和垂直线的交点位置，该交点位置为注射点。
3.根据权利要求2所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于在所述步骤S3中，将两个髂嵴突出区域的最高点连线得到基准线，以臀裂线的最高点画的水平线与基准线相平行，以一个髂嵴的最高点画的垂直线与基准线相垂直。
4.根据权利要求1所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述图像采集机构还实时获取注射器的针头的长度信息，所述处理器内预设有扎入量的阈值范围，所述注射器的扎入量在该阈值范围内。
5.根据权利要求4所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于将所述图像采集机构获取注射器针头的初始长度记为L0，将所述图像采集机构实时获取注射器针头的长度记为L1，将所述注射器针头的扎入量记为L，L＝L0-L1；当L达到阈值的中间值时，所述多轴机器人控制注射器停止移动。
6.根据权利要求4所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述阈值范围为1.5cm-2.5cm。
7.根据权利要求1所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述图像采集机构为CCD相机。
8.根据权利要求1所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述注射器包括活塞、针筒和针头，所述活塞的一端从所述针筒的一端伸入到所述针筒内，所述针头固定设置在所述针头的另一端，所述驱动机构为气缸，所述气缸的伸缩杆与所述活塞的另一端相连接。
9.根据权利要求8所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述多轴机器人上设置有警报器，所述伸缩杆与所述活塞之间设置有压力传感器，所述警报器、所述压力传感器分别与所述处理器电连接，所述处理器内预设有警戒值，当所述伸缩杆作用在所述活塞上的压力值大于警戒值时，所述气缸停止运行，所述警报器发出警报。
10.根据权利要求1所述的一种臀部肌肉注射自动机器人，其特征在于所述多轴机器人上还设置有激光发射器，所述激光发射器发出的光对准注射点。
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