CN117912343A - 一种扎针模拟注射器及扎针模拟系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种扎针模拟注射器及扎针模拟系统，涉及教学用具技术领域，包括：注射器外壳和其内滑动的芯杆，芯杆一端设置的活塞与注射器外壳内壁密封滑动连接，注射器外壳一端设置针筒端口；芯杆内部中空且包括可拆卸连接的上杆体和下杆体；注射量判别装置安装在芯杆内部，注射量判别装置包括：编码器，编码器的滚轮上固定设置摩擦圈，摩擦圈与注射器外壳内壁摩擦带动编码器的滚轮滚动，通过编码器的检测的滚轮的滚动圈数来判别注射器的注射量；角度传感器安装在芯杆内部；电路板安装在芯杆内部，电路板上设有主控芯片、编码器、角度传感器、无线传输模块，电路板还与电池电连接。本发明具有注射量识别功能和角度识别功能，实时反馈信息。
Description
技术领域
本发明涉及教学用具技术领域，具体为一种扎针模拟注射器及扎针模拟系统。
背景技术
注射器属于医疗注射穿刺器械类目。主要针头用抽取或者注入气体或者液体，用针头抽取、注入气体或液体的这个过程叫作注射。注射器由前端带有小孔的针筒以及与之匹配的活塞芯杆组成，用来将少量的液体或气体注入到其它方法无法接近的区域或者从那些地方抽出，在芯杆拔出的时候液体或者气体从针筒前端小孔吸入，在芯杆推入时将液体或者气体挤出。
扎针模拟注射器是一种辅助医学教育和培训的工具，它能够帮助医学生和实验室技术人员熟练掌握扎针注射。
现有的扎针模拟注射器，如CN207409155U一种医用教学模拟注射器及注射模拟系统，具有以下问题：缺乏对注射状态参数（如注射量和注射角度）的智能监控，不利于根据注射状态参数评估注射状态。
发明内容
本发明提供一种扎针模拟注射器及扎针模拟系统，用以解决上述背景技术提出的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种扎针模拟注射器，包括：
注射器外壳、芯杆，芯杆在注射器外壳内滑动，芯杆一端固定设置活塞，活塞与注射器外壳内壁密封滑动连接，注射器外壳一端设置针筒端口；芯杆内部中空，且芯杆包括可拆卸连接的上杆体和下杆体；
注射量判别装置，注射量判别装置安装在芯杆内部，注射量判别装置包括：编码器，编码器的滚轮上固定设置摩擦圈，摩擦圈与注射器外壳内壁摩擦带动编码器的滚轮滚动，通过编码器的检测的滚轮的滚动圈数来判别注射器的注射量；
角度传感器，角度传感器安装在芯杆内部；
电路板，电路板安装在芯杆内部，电路板上设有主控芯片、编码器、角度传感器、无线传输模块，电路板还与电池电连接。
优选的，活塞外套设防水硅胶，活塞通过防水硅胶与注射器外壳内壁密封滑动连接，摩擦圈为胶圈，无线传输模块为蓝牙模块。
优选的，电池电连接磁吸充电头，磁吸充电头连接在充电头安装装置上，充电头安装装置连接在芯杆下端。
优选的，充电头安装装置包括：挡板，磁吸充电头连接在挡板内，挡板连接在芯杆下端。
优选的，环形网通过充电头安装装置安装在芯杆下端，磁吸充电头固定嵌设在环形网内侧，充电头安装装置包括：
安装环，安装环上端与芯杆下端固定连接，安装环下端周侧均匀间隔设置若干第一凹槽，第一凹槽下部固定连接有隔板，第一凹槽贯穿设置冷却流道，冷却流道朝向环形网吹冷却风；
若干安装及冷却机构，若干安装及冷却机构与若干第一凹槽内一一对应连接；
推动机构，推动机构与安装环连接，推动机构用于：驱动安装及冷却机构连接环形网，及导通安装及冷却机构中冷却流道。
优选的，冷却流道包括第一流道和第二流道，第一流道连接在安装环外侧壁，第二流道连接在安装环内侧壁，环形网周侧设置若干第二凹槽，若干第二凹槽与若干安装及冷却机构一一对应，安装及冷却机构包括：
竖向杆，竖向杆上端固定连接有块体，竖向杆下端沿着上下方向滑动贯穿隔板，块体下端与隔板上端固定设置弹簧一，块体内侧上端设置斜面，块体内设置连通流道，连通流道用于连通第一流道和第二流道；
平移杆，平移杆沿着水平方向滑动贯穿第一凹槽内侧，平移杆外侧设置为接触面，接触面与斜面接触，平移杆与第一凹槽内壁之间固定连接弹簧二，平移杆内侧设置连接凸起，连接凸起用于连接至第二凹槽内；
冷却气体箱，冷却气体箱的出气口与第一流道连通；
推动机构用于驱动竖向杆向上移动。
优选的，竖向杆为伸缩杆，推动机构包括：外环体，外环体上部内侧设置内螺纹，安装环下部外侧设置外螺纹，内螺纹与外螺纹配合，外环体内侧下部固定设置内环体，内环体上端设置环形的驱动凸起，驱动凸起位于竖向杆正下端，外环体和内环体下端固定设置缓冲垫。
本发明还公开了扎针模拟系统，包括所述的一种扎针模拟注射器，扎针模拟系统还包括：
监控终端，扎针模拟注射器的无线传输模块与监控终端无线连接；
模拟表皮，模拟表皮内侧粘贴模拟血管。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
1：摩擦圈通过与注射器外壳内壁进行摩擦带动编码器的滚轮滚动，编码器得到滚轮的滚动圈数，通过滚轮的滚动圈数来判别注射量的多少。本发明在注射过程中的细微注射量都可识别，并实时判断芯杆的在注射器外壳内的移动距离。
2：通过角度传感器可识别我们扎针角度，矫正学生的扎针手法。本发明拥有角度识别功能，实时反馈信息，操作者能实时判别扎针角度是否正确。
3：通过蓝牙模块进行数据传输，剔除多余线组，使用方式更方便。
4：通过防水硅胶与注射器外壳的过盈配合达到的密封效果，可以实现抽动真实液体的需求。本发明实现可真实抽动/注射液体，给予实操更真实临床手感。
5：本发明可无线进行操作，与现实中实际操作一致。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的芯杆的整体结构示意图一；
图3为本发明的芯杆去除上杆体的结构示意图；
图4为本发明的芯杆的整体结构示意图二；
图5为本发明的充电头安装装置的一种实施例的结构示意图；
图6为本发明的充电头安装装置的另一种实施例的结构示意图；
图7为图6中的A区域放大结构示意图；
图8为本发明的注射器检测装置的结构示意图。
图中：1、防水硅胶；2、摩擦圈；3、编码器；4、电路板；5、角度传感器；6、蓝牙模块；7、芯杆；71、上杆体；72、下杆体；73、活塞；8、充电头安装装置；81、安装环；82、第一凹槽；83、隔板；84、第一流道；85、第二流道；86、安装及冷却机构；861、竖向杆；862、块体；863、斜面；864、连通流道；865、平移杆；866、连接凸起；867、弹簧二；868、冷却气体箱；87、推动机构；871、外环体；872、内环体；873、驱动凸起；874、缓冲垫；9、注射器外壳；10、磁吸充电头；11、挡板；12、针筒端口；13、环形网；131、第二凹槽；14、电池；15、注射器检测装置；151、底板；152、支架；153、平移装置；154、安装块；155、固定夹具；1551、夹具块；1552、通孔；1553、螺纹杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供如下实施例：
实施例1
本发明实施例提供了一种扎针模拟注射器，如图1-图4所示，包括：
注射器外壳9、芯杆7，芯杆7在注射器外壳9内滑动，芯杆7一端固定设置活塞73，活塞73与注射器外壳9内壁密封滑动连接，注射器外壳9一端设置针筒端口12；芯杆7内部中空，且芯杆7包括可拆卸连接的上杆体71和下杆体72；针筒端口12用于连接针头。
注射量判别装置，注射量判别装置安装在芯杆7内部，注射量判别装置包括：编码器3，编码器3的滚轮上固定设置摩擦圈2，摩擦圈2与注射器外壳9内壁摩擦带动编码器3的滚轮滚动，通过编码器3的检测的滚轮的滚动圈数来判别注射器的注射量；
角度传感器5，角度传感器5安装在芯杆7内部；
电路板4，电路板4安装在芯杆7内部，电路板4上设有主控芯片、编码器3、角度传感器5、无线传输模块，电路板4还与电池14电连接。
优选的，活塞73外套设防水硅胶1，活塞73通过防水硅胶1与注射器外壳9内壁密封滑动连接，摩擦圈2为胶圈，无线传输模块为蓝牙模块6。
优选的，电池14电连接磁吸充电头10，磁吸充电头10连接在充电头安装装置上，充电头安装装置连接在芯杆7下端。磁吸充电头10为现有的磁吸充电头10。磁吸充电头10与充电座通过磁铁正负极相斥的原理实现磁吸充电时的防呆。
上述技术方案的有益效果为：
1：摩擦圈2通过与注射器外壳9内壁进行摩擦带动编码器3的滚轮滚动，编码器3得到滚轮的滚动圈数，通过滚轮的滚动圈数来判别注射量的多少。本发明在注射过程中的细微注射量都可识别，并实时判断芯杆7的在注射器外壳9内的移动距离。
2：通过角度传感器5可识别我们扎针角度，矫正学生的扎针手法。本发明拥有角度识别功能，实时反馈信息，操作者能实时判别扎针角度是否正确。
3：通过蓝牙模块6进行数据传输，剔除多余线组，使用方式更方便。
4：通过防水硅胶1与注射器外壳9的过盈配合达到的密封效果，可以实现抽动真实液体的需求。本发明实现可真实抽动/注射液体，给予实操更真实临床手感。
5：本发明可无线进行操作，与现实中实际操作一致。
实施例2，在实施例1的基础上，如图1-图5所示，充电头安装装置包括：挡板11，磁吸充电头10连接在挡板11内，挡板11连接在芯杆7下端。
上述技术方案的有益效果为：该实施例具有结构简单的优点，可将充电头与挡板11固定连接或卡接。
实施例3，在实施例1的基础上，如图5-图6所示，环形网13通过充电头安装装置8安装在芯杆7下端，磁吸充电头10固定嵌设在环形网13内侧，充电头安装装置8包括：
安装环81，安装环81上端与芯杆7下端固定连接，安装环81下端周侧均匀间隔设置若干第一凹槽82，第一凹槽82下部固定连接有隔板83，第一凹槽82贯穿设置冷却流道，冷却流道朝向环形网13吹冷却风；
若干安装及冷却机构86，若干安装及冷却机构86与若干第一凹槽82内一一对应连接；
推动机构87，推动机构87与安装环81连接，推动机构87用于：驱动安装及冷却机构86连接环形网13，及导通安装及冷却机构86中冷却流道。
优选的，冷却流道包括第一流道84和第二流道85，第一流道84连接在安装环81外侧壁，第二流道85连接在安装环81内侧壁，环形网13周侧设置若干第二凹槽131，若干第二凹槽131与若干安装及冷却机构86一一对应，安装及冷却机构86包括：
竖向杆861，竖向杆861上端固定连接有块体862，竖向杆861下端沿着上下方向滑动贯穿隔板83，块体862下端与隔板83上端固定设置弹簧一，块体862内侧上端设置斜面863，块体862内设置连通流道864，连通流道864用于连通第一流道84和第二流道85；
平移杆865，平移杆865沿着水平方向滑动贯穿第一凹槽82内侧，平移杆865外侧设置为接触面（可为弧形接触面），接触面与斜面863接触，平移杆865与第一凹槽82内壁之间固定连接弹簧二867，平移杆865内侧设置连接凸起866，连接凸起866用于连接至第二凹槽131内；
冷却气体箱868，冷却气体箱868的出气口与第一流道84连通；冷却气体箱868的出气口可连接微型排风扇或不连接微型排风扇，根据冷却气体箱868内储存的冷却气体的气压确定；
推动机构87用于驱动竖向杆861向上移动。
优选的，竖向杆861为伸缩杆，推动机构87包括：外环体871，外环体871上部内侧设置内螺纹，安装环81下部外侧设置外螺纹，内螺纹与外螺纹配合，外环体871内侧下部固定设置内环体872，内环体872上端设置环形的驱动凸起873，驱动凸起873位于竖向杆861正下端，外环体871和内环体872下端固定设置缓冲垫874。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
1.磁吸充电头10与环形网13为一体固定结构，当需要安装磁吸充电头10时，首先将外环体871从安装环81下部拆卸，将磁吸充电头10安装至如图6所示位置，然后将外环体871与安装环81下部连接至如图6所示位置，然后继续旋转外环体871，使得外环体871带动内环体872向上移动，内环体872上驱动凸起873推动竖向杆861向上移动，竖向杆861带动块体862向上移动，块体862的斜面863与对应的平移杆865的接触面配合，使得平移杆865靠近磁吸充电头10，最终使得平移杆865上的连接凸起866连接至环形网13的第二凹槽131内（连接凸起866可夹紧第二凹槽131内壁），实现将磁吸充电头10安装至安装环81；
上述方案通过一个外环体871可实现多个连接凸起866连接至对应的第二凹槽131内，实现对环形网13的不同位置的夹紧固定，夹紧可靠、控制方便，且外环体871带动内环体872向上移动，最终使得内环体872上端与环形网13下端接触，实现环形网13的防坠；
2.由于磁吸充电头10长时间使用导致发热，因此需要散热，本发明冷却气体箱868用于对其内部的具有一定压力的空气冷却（冷却气体箱868可设置气体冷却装置），冷却气体箱868的出气口与第一流道84连通，磁吸充电头10安装完成后，连通流道864连通第一流道84和第二流道85，第二流道85朝向环形网13吹冷却风，便于加快冷却；通过冷却气体箱868存储具有一定压力的冷却空气（如为压缩的冷却空气）便于加快冷却；
且安装及拆卸磁吸充电头10时，如图6所示，第一流道84和第二流道85不连通，减少冷却空气的不必要流失，以及避免影响操作人员在环形网13内安装操作；
3.竖向杆861为伸缩杆（可为现有手动伸缩杆或电动伸缩杆），在充电时，控制竖向杆861收缩，使得连接凸起866对环形网13夹紧时，缓冲垫874下端位于磁吸充电头10下端上方或者与磁吸充电头10下端齐平；
当不需要充电时，控制竖向杆861伸长，使得连接凸起866对环形网13夹紧时，缓冲垫874下端位于磁吸充电头10下端下方，使得扎针模拟注射器在使用过程中坠落时通常先接触缓冲垫874缓冲，减少对磁吸充电头10下端的直接冲击。
实施例4，在实施例1-3中任一项的基础上，本发明还公开了扎针模拟系统，包括的一种扎针模拟注射器，扎针模拟系统还包括：
监控终端，扎针模拟注射器的无线传输模块与监控终端无线连接；
模拟表皮，模拟表皮内侧粘贴模拟血管。
上述技术方案的有益效果为：通过设置模拟表皮、模拟血管便于进行扎针模拟训练。扎针模拟注射器的无线传输模块与监控终端无线连接，便于将扎针模拟注射器采集的数据（角度传感器5的数据和编码器3的数据）传输给监控终端，根据扎针模拟注射器采集的数据对扎针模拟训练过程进行评估。
实施例5，在实施例4的基础上，如图7所示，扎针模拟系统还包括：
注射器检测装置15，注射器检测装置15包括：底板151，底板151上端固定连接支架152，支架152上连接有平移装置153，平移装置153的移动端固定连接有安装块154，安装块154与芯杆7可拆卸连接，底板151上端还水平间隔设置若干固定夹具155，注射器外壳9通过固定夹具155固定；平移装置153为现有的平移装置，可为现有的水平电动伸缩杆或液压杆或直线电机；固定夹具155可为现有的固定筒状结构的夹具，也可为以下结构：包括夹具块1551，夹具块1551中部设置贯穿夹具块1551左右两侧的通孔1552，注射器外壳9贯穿通孔1552，夹具块1551上部和前后两侧分别设置螺纹杆1553，螺纹杆1553与夹具块1551螺纹连接，且螺纹杆1553内侧端位于通孔1552内，螺纹杆1553内侧端设置压块，压块用于对注射器外壳9外壁夹紧；
转速传感器，转速传感器用于检测编码器3的滚轮的转速，转速传感器与主控芯片电连接；
第一速度传感器，第一速度传感器用于检测芯杆7的移动速度（抽拉速度），第一速度传感器与主控芯片电连接；
第二速度传感器，第二速度传感器用于检测平移装置153的移动速度；平移装置153的移动方向与芯杆7在注射器外壳9内滑动抽拉方向相同；
历史注射信息获取模块，历史注射信息获取模块用于获取当前的扎针模拟注射器针对每种模拟表皮的历史注射信息，历史注射信息包括：芯杆7的历史平均移动速度；共M种模拟表皮；
控制装置，控制装置分别与平移装置153、监控终端、第二速度传感器、历史注射信息获取模块、报警器电连接，控制装置基于平移装置153、第二速度传感器、历史注射信息获取模块、监控终端控制报警器工作，包括：
步骤S1：将当前的扎针模拟注射器的注射器外壳9通过固定夹具155固定，并将当前的扎针模拟注射器的芯杆7与平移装置153的移动端连接，控制装置控制平移装置153进行M次扎针模拟工作，每次扎针模拟工作控制平移装置153的移动速度为不同的模拟表皮的芯杆7的历史平均移动速度；每次扎针模拟工作，平移装置153的移动速度相同；
步骤S2：获取每次扎针模拟工作过程中转速传感器检测的数据，构建滚轮的转速变化曲线，并获取滚轮的转速变化曲线的突变参数；滚轮的转速变化曲线中转速传感器的检测时间为横坐标，转速传感器检测值为纵坐标；滚轮的转速变化曲线的突变参数包括：突变次数、每次突变的持续时间、每次突变的最大转速变化量；
步骤S3：基于每次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的突变参数，获取每次扎针模拟工作的注射量判别预警度，当任一次扎针模拟工作的注射量判别预警度大于对应的预设预警度阈值（可根据不同的模拟表皮设置不同的预设预警度阈值），报警器进行报警，提醒对扎针模拟注射器检修；
；为第i次扎针模拟工作的注射量判别预警度；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的突变次数；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的第j次突变的持续时间；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的第j次突变的最大转速变化量；/>为第i次扎针模拟工作的与平移装置153的移动速度对应的滚轮的理论转速；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线去除突变段的平均转速；/>为结合/>，/>获取的注射量判别预警值（取值为大于等于0小于1，可根据预设/>、/>与注射量判别预警值对应的关联表或关联函数获取；/>体现的是第j次突变的注射量判别预警值；关联表或关联函数可基于实验获取）；/>为/>对应的注射量判别预警值（取值为大于等于0小于1，可根据预设/>与注射量判别预警值对应的关联表或关联函数获取）。
上述技术方案的有益效果为：
1.由于摩擦圈2与注射器外壳9之间的长时间接触摩擦，可能会出现两者摩擦接触面磨损异常或位置异常等，影响注射量判别效果，因此需要每隔一定时长通过注射器检测装置15检测扎针模拟注射器；
注射器检测装置15中，通过平移装置153的平移带动芯杆7的抽拉进行扎针模拟工作，保证了芯杆的匀速抽拉，保证检测可靠性；
2.由于扎针模拟注射器的针头与不同材质的模拟表皮的扎针时作用力状态不同以及扎针需求不同，会出现扎针模拟注射器扎针时芯杆7的不同移动速度，通过历史注射信息获取模块以获取每种模拟表皮的芯杆7的历史平均移动速度，以每种模拟表皮的芯杆7的历史平均移动速度控制平移装置153进行扎针模拟工作，保证了模拟的可靠性；
3.控制装置控制平移装置153进行M次扎针模拟工作，每次扎针模拟工作控制平移装置153的移动速度为不同的模拟表皮的芯杆7的历史平均移动速度，获取每次扎针模拟工作过程中转速传感器检测的数据，构建滚轮的转速变化曲线；实现预测对不同模拟表皮的注射时的，滚轮的转动状态（滚轮的转速变化状态）；
基于滚轮的转速变化曲线的突变参数获取每次扎针模拟工作的注射量判别预警度，当任一次扎针模拟工作的注射量判别预警度大于对应的预设预警度阈值，报警器进行报警，提醒对扎针模拟注射器检修，以保证摩擦圈2与注射器外壳9之间的可靠摩擦带动滚动，保证注射量判别装置的判别可靠性；
4.也可设置速度报警器，速度报警器与主控芯片电连接，在实际扎针模拟工作过程中，当芯杆7的移动速度不在对应的模拟表皮的芯杆7的历史平均移动速度的预设范围内，速度报警器进行报警，保证了扎针速度的可靠性。
实施例6，在实施例4的基础上，针筒端口12连接的针头设置刻度，模拟表皮上标记若干扎入点；扎针模拟系统还包括：
刻度识别模块，刻度识别模块用于识别扎针模拟注射器扎入模拟血管后开始注射时针头露出模拟表皮的刻度；
计时模块，计时模块用于对操作人员的单次扎针模拟操作时间进行计量；扎针模拟操作时，操作人员手持扎针模拟注射器从模拟表皮上的扎入点扎入血管，并固定后，开始推动芯杆7对血管注射；
监控终端还连接有扎针模拟评估装置，扎针模拟评估装置包括：
第一计算模块，第一计算模块用于基于扎针模拟注射器扎入模拟表皮后的角度传感器检测值计算角度异常值；
S为角度异常值，/>为扎针模拟注射器开始扎入模拟表皮后至拔出模拟表皮过程中角度传感器总检测次数；/>为基准角度差（在该基准角度差内对人体损伤较小）；/>为角度变异次数，角度变异为角度传感器当前检测值与前一次检测值的差值的绝对值大于基准角度差，角度传感器当前检测值与前一次检测值的差值的绝对值为当前次角度变异值；/>为第一变异评价权重（取值为大于0小于1）；/>为第二变异评价权重（取值为大于0小于1）；/>为/>次角度变异中角度变异值的最大值；/>为/>次角度变异中角度变异值的平均值；
第二计算模块，第二计算模块用于基于刻度识别模块、计时模块、第一计算模块、注射量判别装置获取操作人员的扎针质量评估系数；
；/>为扎针质量评估系数；/>为角度异常值对应的扎针合格度（角度异常值越大，扎针合格度越小）；/>为当前注射点的注射过程中角度传感器的检测值的平均值，/>为当前注射点的目标注射角度；/>为/>对应的扎针合格度（/>相对于/>不同，导致注射效果不同）；/>为计时模块获取的当前操作人员的单次扎针模拟操作时间；/>为操作人员的标准单次扎针模拟操作时间；/>为/>对应的扎针合格度（/>较大，导致合格度降低）；/>为当前的扎入点的基于刻度识别模块确定的针头扎入模拟表皮的深度；/>为当前的扎入点的针头扎入模拟表皮的目标扎入深度（目标扎入深度与/>对应，由于扎入点位置不同，具体扎入的血管也不同，在不同注射角度下目标注射深度也不同，避免影响注射效果及损伤人体）；/>为/>对应的扎针合格度；/>为基于注射量判别装置获取的当前注射点的实际注射量；/>为当前注射点的目标注射量；/>为对应的扎针合格度；
上述各扎针合格度均取值为大于等于0小于1，扎针合格度基于预设的关联表格或关联函数获取；、/>、/>、/>、/>分别为角度摆动评价权重、角度平均状态评价权重、操作时间评价权重、扎入深度评价权重、注射量评价权重（均取值为大于0小于1）；报警及显示模块，报警及显示模块用于当第二计算模块计算的扎针质量评估系数小于预设标准扎针质量评估系数，进行报警，提示扎针模拟操作不合格，并显示操作人员的扎针质量评估系数。
上述技术方案的有益效果为：通过对扎针模拟操作过程进行评估，便于判断扎针模拟操作过程是否合格，便于提醒操作人员改进，保证训练效果。
扎针模拟操作过程进行评估时，基于：角度异常值（角度异常值较大，即注射过程中针头角度摆动状态异常，导致对人体伤害，影响人体体验感）、注射角度状态（注射点的实际注射角度/>相对于注射点的目标注射角度/>偏移过大影响注射效果）、操作速度状态（当前操作人员的单次扎针模拟操作时间/>与操作人员的标准单次扎针模拟操作时间/>比值/>越大，说明当前操作人员操作速度越慢，对应的合格度越低）、针头扎入模拟表皮的深度状态/>（扎入点的针头扎入模拟表皮的实际深度/>与扎入点的针头扎入模拟表皮的目标扎入深度/>相差较大导致注射效果有所差异）、注射量状态/>（注射点的实际注射量/>与注射点的目标注射量/>差异较大影响注射效果）方面综合评估，评估可靠。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种扎针模拟注射器，其特征在于：包括：
注射器外壳(9)、芯杆(7)，芯杆(7)在注射器外壳(9)内滑动，芯杆(7)一端固定设置活塞(73)，活塞(73)与注射器外壳(9)内壁密封滑动连接，注射器外壳(9)一端设置针筒端口(12)；芯杆(7)内部中空，且芯杆(7)包括可拆卸连接的上杆体(71)和下杆体(72)；
注射量判别装置，注射量判别装置安装在芯杆(7)内部，注射量判别装置包括：编码器(3)，编码器(3)的滚轮上固定设置摩擦圈(2)，摩擦圈(2)与注射器外壳(9)内壁摩擦带动编码器(3)的滚轮滚动，通过编码器(3)的检测的滚轮的滚动圈数来判别注射器的注射量；
角度传感器(5)，角度传感器(5)安装在芯杆(7)内部；
电路板(4)，电路板(4)安装在芯杆(7)内部，电路板(4)上设有主控芯片、编码器(3)、角度传感器(5)、无线传输模块，电路板(4)还与电池(14)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种扎针模拟注射器，其特征在于：活塞(73)外套设防水硅胶(1)，活塞(73)通过防水硅胶(1)与注射器外壳(9)内壁密封滑动连接，摩擦圈(2)为胶圈，无线传输模块为蓝牙模块(6)。
3.根据权利要求1所述的一种扎针模拟注射器，其特征在于：电池(14)电连接磁吸充电头(10)，磁吸充电头(10)连接在充电头安装装置上，充电头安装装置连接在芯杆(7)下端。
4.根据权利要求3所述的一种扎针模拟注射器，其特征在于：充电头安装装置包括：挡板(11)，磁吸充电头(10)连接在挡板(11)内，挡板(11)连接在芯杆(7)下端。
5.根据权利要求3所述的一种扎针模拟注射器，其特征在于：磁吸充电头(10)固定嵌设在环形网(13)内侧，环形网(13)通过充电头安装装置(8)安装在芯杆(7)下端，充电头安装装置(8)包括：
安装环(81)，安装环(81)上端与芯杆(7)下端固定连接，安装环(81)下端周侧均匀间隔设置若干第一凹槽(82)，第一凹槽(82)下部固定连接有隔板(83)，第一凹槽(82)贯穿设置冷却流道，冷却流道朝向环形网(13)吹冷却风；
若干安装及冷却机构(86)，若干安装及冷却机构(86)与若干第一凹槽(82)内一一对应连接；
推动机构(87)，推动机构(87)与安装环(81)连接，推动机构(87)用于：驱动安装及冷却机构(86)连接环形网(13)，及导通安装及冷却机构(86)中冷却流道。
6.根据权利要求5所述的一种扎针模拟注射器，其特征在于：冷却流道包括第一流道(84)和第二流道(85)，第一流道(84)连接在安装环(81)外侧壁，第二流道(85)连接在安装环(81)内侧壁，环形网(13)周侧设置若干第二凹槽(131)，若干第二凹槽(131)与若干安装及冷却机构(86)一一对应，安装及冷却机构(86)包括：
竖向杆(861)，竖向杆(861)上端固定连接有块体(862)，竖向杆(861)下端沿着上下方向滑动贯穿隔板(83)，块体(862)下端与隔板(83)上端固定设置弹簧一，块体(862)内侧上端设置斜面(863)，块体(862)内设置连通流道(864)，连通流道(864)用于连通第一流道(84)和第二流道(85)；
平移杆(865)，平移杆(865)沿着水平方向滑动贯穿第一凹槽(82)内侧，平移杆(865)外侧设置为接触面，接触面与斜面(863)接触，平移杆(865)与第一凹槽(82)内壁之间固定连接弹簧二(867)，平移杆(865)内侧设置连接凸起(866)，连接凸起(866)用于连接至第二凹槽(131)内；
冷却气体箱(868)，冷却气体箱(868)的出气口与第一流道(84)连通；
推动机构(87)用于驱动竖向杆(861)向上移动。
7.根据权利要求6所述的一种扎针模拟注射器，其特征在于：竖向杆(861)为伸缩杆，推动机构(87)包括：外环体(871)，外环体(871)上部内侧设置内螺纹，安装环(81)下部外侧设置外螺纹，内螺纹与外螺纹配合，外环体(871)内侧下部固定设置内环体(872)，内环体(872)上端设置环形的驱动凸起(873)，驱动凸起(873)位于竖向杆(861)正下端，外环体(871)和内环体(872)下端固定设置缓冲垫(874)。
8.扎针模拟系统，其特征在于：包括如权利要求1-7中任一项所述的一种扎针模拟注射器，扎针模拟系统还包括：
监控终端，扎针模拟注射器的无线传输模块与监控终端无线连接；
模拟表皮，模拟表皮内侧粘贴模拟血管。
9.根据权利要求8所述的扎针模拟系统，其特征在于：还包括：
注射器检测装置(15)，注射器检测装置(15)包括：底板(151)，底板(151)上端固定连接支架(152)，支架(152)上连接有平移装置(153)，平移装置(153)的移动端固定连接有安装块(154)，安装块(154)与芯杆(7)可拆卸连接，底板(151)上端还水平间隔设置若干固定夹具(155)，注射器外壳(9)通过固定夹具(155)固定；
转速传感器，转速传感器用于检测编码器(3)的滚轮的转速，转速传感器与主控芯片电连接；
第一速度传感器，第一速度传感器用于检测芯杆(7)的移动速度，第一速度传感器与主控芯片电连接；
第二速度传感器，第二速度传感器用于检测平移装置(153)的移动速度；
历史注射信息获取模块，历史注射信息获取模块用于获取当前的扎针模拟注射器针对每种模拟表皮的历史注射信息，历史注射信息包括：芯杆(7)的历史平均移动速度；共M种模拟表皮；
控制装置，控制装置分别与平移装置(153)、监控终端、第二速度传感器、历史注射信息获取模块、报警器电连接，控制装置基于平移装置(153)、第二速度传感器、历史注射信息获取模块、监控终端控制报警器工作，包括：
步骤S1：将当前的扎针模拟注射器的注射器外壳(9)通过固定夹具(155)固定，并将当前的扎针模拟注射器的芯杆(7)与平移装置(153)的移动端连接，控制装置控制平移装置(153)进行M次扎针模拟工作，每次扎针模拟工作控制平移装置(153)的移动速度为不同的模拟表皮的芯杆(7)的历史平均移动速度；
步骤S2：获取每次扎针模拟工作过程中转速传感器检测的数据，构建滚轮的转速变化曲线，并获取滚轮的转速变化曲线的突变参数；滚轮的转速变化曲线中转速传感器的检测时间为横坐标，转速传感器检测值为纵坐标；滚轮的转速变化曲线的突变参数包括：突变次数、每次突变的持续时间、每次突变的最大转速变化量；
步骤S3：基于每次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的突变参数，获取每次扎针模拟工作的注射量判别预警度，当任一次扎针模拟工作的注射量判别预警度大于对应的预设预警度阈值，报警器进行报警，提醒对扎针模拟注射器检修。
10.根据权利要求9所述的扎针模拟系统，其特征在于：基于下式计算注射量判别预警度：
；/>为第i次扎针模拟工作的注射量判别预警度；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的突变次数；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的第j次突变的持续时间；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线的第j次突变的最大转速变化量；/>为第i次扎针模拟工作的与平移装置(153)的移动速度对应的滚轮的理论转速；/>为第i次扎针模拟工作的滚轮的转速变化曲线去除突变段的平均转速；/>为结合/>，/>获取的注射量判别预警值；/>为/>对应的注射量判别预警值。
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