CN204832960U - 一种放射性示踪剂智能搬运小车 - Google Patents

Abstract

一种放射性示踪剂智能搬运小车，包括小车本体、控制模块、行进模块、示踪剂抓取模块以及示踪剂存储模块；行进模块带动小车本体沿既定路线行进；示踪剂抓取模块固定在小车本体上，包括机械爪组件、水平行进组件、竖直行进组件，水平、竖直行进组件分别带动机械爪组件沿水平、竖直方向移动，机械爪组件固定于水平或竖直行进组件的一端处以用于抓放注射器铅套；示踪剂存储模块固定于小车本体上，包括安放注射器铅套的容置空间以及推动单元，推动单元的输出端穿过容置空间与注射器铅套的尾部相连以推动注射器铅套沿竖直方向往返移动。通过本实用新型所示的搬运小车，可实现放射性示踪剂的准确性转移，同时实现机器代替人工，减少人受到的辐射。

Description

一种放射性示踪剂智能搬运小车

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种高危环境作业的医疗辅助器械。

背景技术

PET(PositronEmissionTomography，正电子发射断层显像)/CT(ComputedTomography，X线计算器断层显像)目前是最高端的医学影像诊断设备，堪称“现代医学高科技之冠”，是目前临床上用以诊断和指导治疗肿瘤的最佳手段之一。其是利用正电子发射体标记的葡萄糖、氨基酸、胆碱、胸腺嘧啶及血流显像剂等药物为示踪剂，以解剖图象方式、从分子水平显示机体及病灶组织细胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况，为临床提供更多的生理和病理方面的诊断信息，因此，也称之为分子显像。

病人在做PET或CT检查前需要注射带有一定剂量放射性的示踪剂，在实际操作过程中，往往需要护士等操作者全程通过人工转移的方式将示踪剂从合成仪器转移到注射窗口处，然后进行示踪剂的注射。由于示踪剂具有放射性，故在示踪剂的转移过程中，操作者需穿戴好工作服、工作帽、铅衣、铅围脖、铅眼镜、戴防护手套等防护措施才可进行示踪剂的转移操作，虽然这些防护措施能够的降低核辐射对操作者的危害，但是处于该岗位的护士或者操作者，由于需要经常接触带有放射性的示踪剂，长期下去，难免会给身体造成一定的危害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种放射性示踪剂智能搬运小车，可实现示踪剂等放射物质的位置转移，全程无需人工操作。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种放射性示踪剂智能搬运小车，包括小车本体、控制模块、行进模块、示踪剂抓取模块以及示踪剂存储模块；

所述行进模块安装于小车本体下方且与所述控制模块通信连接以接受所述控制模块的指令带动所述小车本体沿既定路线行进；

所述示踪剂抓取模块固定在所述小车本体上以抓放并用于存储注射器的注射器铅套，包括分别与所述控制模块通信连接的一机械爪组件、一水平行进组件以及一竖直行进组件，所述水平行进组件带动所述机械爪组件沿水平方向移动、所述竖直行进组件带动所述机械爪组件沿竖直方向移动以将所述机械爪组件移动至指定位置，所述机械爪组件固定于所述水平行进组件或所述竖直行进组件的一端处以用于抓放所述注射器铅套；

所述示踪剂存储模块固定于所述小车本体上以在小车本体的运送过程中存放所述注射器铅套，其包括一容置空间以及一推动单元，所述容置空间为中空设置以安放所述注射器铅套，所述推动单元固定于所述小车本体上且与所述控制模块通信连接，所述推动单元的输出端穿过所述容置空间与所述注射器铅套的尾部相连以接受所述控制模块的指令推动所述注射器铅套沿竖直方向往返移动。

优选的，所述容置空间为一屏蔽铅套。

所述推动单元包括一推杆电机以及将所述推杆电机固定于小车本体上的固定结构，所述固定结构包括推杆电机支架以及至少一组推杆电机固定片，所述推杆电机支架固定于所述小车本体上，所述推动电机经由所述推杆电机固定片固定于所述推杆电机支架上。

所述机械爪组件包括一机械臂、固定于机械臂一端的机械爪以及驱动所述机械爪张闭的舵机，所述机械臂的另一端固定在所述水平行进组件或所述竖直行进组件上以带动所述机械爪移动至指定位置，所述舵机与所述控制模块通信连接以接受所述控制模块的指令驱动所述机械爪张开或闭合。

所述机械爪组件还包括两组柱面零件，所述两组柱面组件对称设置于所述机械爪的内侧，且二者内壁轮廓对应所述注射器铅套的外壁设置以用于夹持所述注射器铅套。

所述水平行进组件与竖直行进组件均包括动力单元以及与所述动力单元固定相连的丝杠单元，所述丝杠单元包括丝杠以及设置于所述丝杠上的滑块，所述丝杠与所述动力单元的输出端固定连接：

所述竖直行进组件固定于所述小车本体上，所述水平行进组件整体固定于所述竖直行进组件的滑块上，所述机械爪组件整体固定于所述水平行进组件的滑块上以带动所述机械爪组件沿竖直方向或水平方向移动；

或，所述水平行进组件固定于所述小车本体上，所述竖直行进组件整体固定于所述水平行进组件的滑块上、所述机械爪组件整体固定于所述竖直行进组件的滑块上以带动所述机械爪组件沿竖直方向或水平方向移动。

所述行进模块包括底板、安装于所述底板下方的两组后轮组件和一前轮组件，所述前轮组件包括一前轮以及将所述前轮固定于所述底板上的轴，所述两后轮组件分别包括一后轮、一轴以及一动力组件，所述动力组件固定于所述底板下方，所述后轮经由所述轴分别与所述动力组件的输出端、底板固定相连，所述动力组件与所述控制模块通信连接以驱动所述后轮转动从而带动所述小车本体直线前进或拐弯。

所述动力组件包括一步进电机、所述步进电机相连的减速机以及一联轴器，所述后轮经由轴、联轴器与带减速机的步进电机相连；

优选的，后轮以及对应的轴上设有平键，所述轴上还设有卡簧槽和台阶以实现所述后轮的轴向固定。

所述注射器铅套的长度高于所述注射器针筒高度设置以便于示踪剂的注射。

所述注射器铅套为圆柱体结构，所述注射器铅套的外壁设有一圈凹槽以便所述机械爪组件的夹持与固定。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所示的放射性示踪剂智能搬运小车，行进模块沿既定路线将小车整体运送到指定位置并进行X方向定位，示踪剂抓取模块中通过水平、竖直行进组件的配合(Y/Z方向定位)将机械爪运送至注射器铅套所在位置以抓取注射器铅套后送至示踪剂存储模块存储，然后行进模块循迹将小车运送至注射窗口处，再通过水平、竖直行进组件以及推动单元的的配合，通过机械爪将注射器铅套取出并运送至注射器窗口内部，从而医护人员能够获得需要的示踪剂，实现示踪剂的智能运送。

同时，通过机器代替人工搬运，可有效的减少医护人员受到的辐射，提高了医护人员的工作环境的安全性。

附图说明

图1为本实用新型所示的放射性示踪剂智能搬运小车一实施例的正视图；

图2为图1所示实施例的侧视图；

图3为图1所示实施例的俯视图；

图4为图1所示实施例中示踪剂抓取模块的结构示意图；

图5为图4所示示踪剂抓取模块的俯视图；

图6为图1所示实施例中示踪剂存储模块的结构示意图；

图7为图6所示示踪剂存储模块的侧视图；

图8为图1所示实施例中行进模块的结构示意图；

图9为图8所示行进模块的俯视图；

其中，小车本体100、电源模块200、行进模块300、底板310、前轮组件320、前轮321、后轮组件330、后轮331、动力组件332、示踪剂抓取模块400、机械爪组件410、机械爪411、机械臂412、柱面零件413、水平行进组件420、竖直行进组件430、动力单元A、丝杠B、滑块C、示踪剂存储模块500、注射器铅套510、推动单元520、推杆电机521、推杆电机支架522、推杆电机固定片523、容置空间530。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图3所示，本实用新型公开了一种放射性示踪剂智能搬运小车，包括小车本体100、控制模块(图中未示出)以及分别与控制模块相连的行进模块300、示踪剂抓取模块400和示踪剂存储模块500，控制模块用于控制上述三者按照指令动作。

其中，示踪剂抓取模块400和示踪剂存储模块500二者固定安装在小车本体100上，分别用于根据控制模块的指令抓放和存储内置注射器(其内已预先放入适量的示踪剂)的注射器铅套510，行进模块300设置在小车本体100下方，根据控制模块的指令带动搬运小车沿既定路线行进以进行注射器铅套510的存储以及运送。行进模块300、示踪剂抓取模块400和示踪剂存储模块500还分别与一电源模块200相连以实现三者供电，本实施例中，电源模块200设置在行进模块300上方(固定在底板310上)以便于与三者之间的走线设置。

如图4和图5所示，示踪剂抓取模块400固定在小车本体100上，包括分别与控制模块通信连接的一机械爪组件410、一水平行进组件420以及一竖直行进组件430，水平行进组件420带动机械爪组件410沿水平方向移动、竖直行进组件430带动机械爪组件410沿竖直方向移动，水平行进组件420与竖直行进组件430配合将机械爪组件410运送到指定位置后，机械爪组件410固定于水平行进组件420或竖直行进组件430的一端处以用于抓取注射器铅套510。

机械爪组件410包括机械爪411、与机械爪411固定连接的机械臂412以及控制机械爪411闭合的舵机(图中未示出)，机械臂412固定在水平行进组件420或竖直行进组件430上以带动机械爪411移动至指定位置，舵机与控制模块通信连接以接受控制模块的指令驱动机制爪张开或闭合。此外，机械爪组件410还包括两组柱面零件413，柱面组件413对称设置于机械爪411的内侧，二者内壁轮廓对应注射器铅套510的外壁设置，对应的，注射器铅套510外壁的中部位置还设有一环形凹槽以在外壁上形成一台阶面，机械爪411运送到指定位置后，开始进行注射器铅套510的抓取，由于机械爪411上的柱面零件413可贴合该环形凹槽，通过柱面零件413内表面与注射器铅套510台阶面的卡和接触，能够更为稳固的将注射器铅套510夹持在机械爪411上，然后在水平、竖直行进组件430的带动下实现注射器铅套510的稳固上升和平移。

水平行进组件420与竖直行进组件430均包括一动力单元A以及与该动力单元A固定相连的丝杠单元，上述丝杠单元包括丝杠B以及设置于丝杠上的滑块C，动力单元A与控制模块通信连接以根据控制模块的指令开始或停止工作，丝杠B与动力单元A的输出端固定连接以在动力单元A的驱动下使得滑块C沿丝杠B往返移动。

图示实施例中，上述动力单元A为步进电机，两组步进电机均与控制模块通信连接，竖直行进组件430整体固定于小车本体100上(即步进电机与丝杠分别固定在，水平行进组件420整体固定于竖直行进组件430的滑块上，机械爪组件410固定于水平行进组件420的滑块上；或水平行进组件420整体固定于小车本体100上，竖直行进组件430固定于水平行进组件420的滑块上、然后机械爪组件410整体固定于竖直行进组件430的滑块上，上述两种设置均可，以带动机械爪组件410移动至指定位置。

机械爪411要抓取到位于电梯中的注射器铅套510，首先要定位到合适的位置。机械爪411连接在机械臂412上，通过水平行进组件420与竖直行进组件430带动机械臂412的升降(Z方向)与伸缩(Y方向)，X方向的定位由小车的运动实现，确保机械臂412与电梯内铅套在X方向上处于同一坐标，使机械爪411到达预计位置，在舵机的带动下，机械爪411闭合。在机械爪411上还增加了两个对称布置的柱面零件413，在机械爪411闭合的过程中，柱面零件413逐渐贴合铅套中部表面，便于抓取与提升。

为了防止各滑块超出行程，故水平行进组件420与竖直行进组件430中还设置了行程限位开关，若滑块超出行程，则通过行程限位开关反馈，步进电机停止转动。

示踪剂存储模块500设置在小车本体上用来存储经由示踪剂抓取模块400夹持的注射器铅套510，为了便于与示踪剂抓取模块400的对接，示踪剂存储模块500一般设置在机械爪411的正下方。

如图6和图7示，示踪剂存储模块500包括用于放置注射器铅套510的容置空间530以及推动注射器铅套510竖直方向往返移动的推动单元520。容置空间530为一中空结构，注射器铅套510放置于容置空间530中，推动单元520固定于小车本体上，推动单元520的输出端穿过容置空间530与注射器铅套510的尾部相连，当机械爪411获取注射器铅套510后可放置在容置空间530内，然后经由小车运送至注射窗口处，然后推动单元520推动注射器铅套510竖直方向从容置空间530中露出，以便机械爪再次抓取注射器铅套510并运送至注射窗口内部，位于注射窗口内部的医护人员即可取下注射器进行示踪剂的注射操作。本实施例中，注射器铅套510的尺寸对应其内容纳的注射器设置，即注射器铅套510外径为32mm，内径为10mm，长度稍大于注射器药筒的长度，使得注射器直接通过注射器铅套510的内孔后，注射器的针头部位能够暴露在铅套外部，这样设置，注射时，医护人员可直接取出套着注射器铅套510的注射器进行注射，从而尽量降低辐射，

作为一优选方案，容置空间530为一屏蔽铅套，屏蔽铅套为中空设置，注射器铅套510安装放置于屏蔽铅套中，推动单元520穿过屏蔽铅套与注射器铅套510相连。图7所示实施例中，屏蔽铅套的外径为100mm、内径为36mm，其放置在小车上，起到保护注射器和进一步隔离辐射的作用。屏蔽铅套的高度大于注射器铅套510的高度，注射器铅套510可以完全没入其中，然后由推杆电机521推动注射器铅套510进入或伸出屏蔽铅套。

推动单元520包括推杆电机521、以及用于将推杆电机521固定在小车本体100上的固定结构，推动单元520位于注射器铅套510的正下方，推杆电机521的推杆与注射器铅套510的底部相接触，以在控制模块的驱动下带动注射器铅套510上下移动，固定结构包括将用于安装推杆电机521的推杆电机支架522以及将推杆电机521固定在上述推杆支架上的推杆电机固定片523，推杆电机支架522为板状件，其通过螺栓固定在小车本体100上，推杆电机521经由螺栓以及推杆电机固定片523固定在推杆电机支架522上以实现推杆电机521自身的固定及定位。

如图8和图9所示，行进模块300包括底板310、安装于底板310下方的一组前轮组件和两组后轮组件330。前轮组件包括一前轮以及将前轮固定于底板上的轴，两后轮组件分别包括一后轮331、一轴以及一动力组件332，动力组件332固定于底板下方，后轮331经由轴与动力组件的输出端、底板310分别固定相连，动力组件332与控制模块通信连接以驱动后轮331转动从而带动小车本体直线前进或拐弯。

具体而言，动力组件332包括一步进电机、与步进电机相连的减速机以及一联轴器，后轮331经由轴、联轴器与带减速机的步进电机相连，两后轮为102mm包胶轮，后轮以及对应的轴上设有平键，对应的轴上还设有卡簧槽和台阶以实现后轮的轴向固定，前轮为102mm麦克纳姆轮。

当需要小车直线行进时，相应的步进电机驱动两后轮以相同转速滚动；当小车需要转弯时，控制模块发送两个不同的脉冲信号至相应的步进电机处，步进电机驱动两后轮以不同转速滚动，故两后轮在相同时间内行驶的路程不同，由此实现转弯。从而通过差速以及麦克纳姆轮实现小车的转弯。麦克纳姆轮是一种全向轮，在它的轮缘上斜向分布着许多小滚轮，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。可以实现横移与斜移。

以下结合使用小车取放示踪剂的具体过程对本实用新型所示小车的工作原理进一步说明。

(1)控制模块发送指令至行进模块处，使得行进模块按照指定轨迹将小车运送至指定位置(即运送示踪剂的小型电梯处)，进行X方向定位；

(2)控制模块控制发送指令至水平行进组件420以及竖直行进组件430的电机处，以控制两组电机配合工作，将机械爪组件410运送至注射器铅套510处；

(3)控制模块发送指令至舵机，然后舵机驱动机械爪411打开抓住注射器铅套510后，再次驱动机械爪411闭合以夹持抓紧注射器铅套510；

(4)控制模块发送指令，控制竖直行进组件430工作，带动机械臂412上升，使得注射器铅套510和小型电梯处的铅罐分离；

(5)控制模块发送指令，控制水平行进组件420以及竖直行进组件430分别工作，将注射器铅套510运送至屏蔽铅套正上方，然后单独发送指令至竖直行进组件430，带动机械臂412下降，将注射器铅套510放置到屏蔽铅套内，然后再驱动机械爪411松开；推动单元520带动注射器铅套整体下降，将注射器铅套510埋入屏蔽铅套中；

(6)控制模块发送指令至行进模块处，带动装有注射器铅套的小车本体100循迹至注射窗口指定位置处；

(7)推动单元520推动注射器铅套从屏蔽铅套中升起；

(8)控制模块控制竖直行进组件430将机械爪411下降一定位置以抓取注射器铅套510，然后在控制竖直、水平行进组件420分别工作，使得注射器铅套510先上升至指定高度后再水平移动至注射窗口内铅罐的正上方处；

(9)机械臂412下降将铅套放置在注射窗口内的铅罐内，然后机械爪411松开，机械臂412收回；

通过上述过程，即可安全快捷的实现示踪剂的转移。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种放射性示踪剂智能搬运小车，包括小车本体，其特征在于：还包括控制模块、行进模块、示踪剂抓取模块以及示踪剂存储模块；

所述行进模块安装于小车本体下方且与所述控制模块通信连接以接受所述控制模块的指令带动所述小车本体沿既定路线行进；

所述示踪剂抓取模块固定在所述小车本体上以抓放并用于存储注射器的注射器铅套，包括分别与所述控制模块通信连接的一机械爪组件、一水平行进组件以及一竖直行进组件，所述水平行进组件带动所述机械爪组件沿水平方向移动、所述竖直行进组件带动所述机械爪组件沿竖直方向移动以将所述机械爪组件移动至指定位置，所述机械爪组件固定于所述水平行进组件或所述竖直行进组件的一端处以用于抓放所述注射器铅套；

所述示踪剂存储模块固定于所述小车本体上以在小车本体的运送过程中存放所述注射器铅套，其包括一容置空间以及一推动单元，所述容置空间为中空设置以安放所述注射器铅套，所述推动单元固定于所述小车本体上且与所述控制模块通信连接，所述推动单元的输出端穿过所述容置空间与所述注射器铅套的尾部相连以接受所述控制模块的指令推动所述注射器铅套沿竖直方向往返移动。

2.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述容置空间为一屏蔽铅套。

3.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述推动单元包括一推杆电机以及将所述推杆电机固定于小车本体上的固定结构，所述固定结构包括推杆电机支架以及至少一组推杆电机固定片，所述推杆电机支架固定于所述小车本体上，所述推杆电机经由所述推杆电机固定片固定于所述推杆电机支架上。

4.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述机械爪组件包括一机械臂、固定于机械臂一端的机械爪以及驱动所述机械爪张闭的舵机，所述机械臂的另一端固定在所述水平行进组件或所述竖直行进组件上以带动所述机械爪移动至指定位置，所述舵机与所述控制模块通信连接以接受所述控制模块的指令驱动所述机械爪张开或闭合。

5.根据权利要求4所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述机械爪组件还包括两组柱面零件，所述两组柱面组件对称设置于所述机械爪的内侧，且二者内壁轮廓对应所述注射器铅套的外壁设置以用于夹持所述注射器铅套。

6.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述水平行进组件与竖直行进组件均包括动力单元以及与所述动力单元固定相连的丝杠单元，所述丝杠单元包括丝杠以及设置于所述丝杠上的滑块，所述丝杠与所述动力单元的输出端固定连接：

所述竖直行进组件固定于所述小车本体上，所述水平行进组件整体固定于所述竖直行进组件的滑块上，所述机械爪组件整体固定于所述水平行进组件的滑块上以带动所述机械爪组件沿竖直方向或水平方向移动；

或，所述水平行进组件固定于所述小车本体上，所述竖直行进组件整体固定于所述水平行进组件的滑块上、所述机械爪组件整体固定于所述竖直行进组件的滑块上以带动所述机械爪组件沿竖直方向或水平方向移动。

7.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述行进模块包括底板、安装于所述底板下方的两组后轮组件和一前轮组件，所述前轮组件包括一前轮以及将所述前轮固定于所述底板上的轴，所述两后轮组件分别包括一后轮、一轴以及一动力组件，所述动力组件固定于所述底板下方，所述后轮经由所述轴分别与所述动力组件的输出端、底板固定相连，所述动力组件与所述控制模块通信连接以驱动所述后轮转动从而带动所述小车本体直线前进或拐弯。

8.根据权利要求7所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述动力组件包括一步进电机、所述步进电机相连的减速机以及一联轴器，所述后轮经由轴、联轴器与带减速机的步进电机相连；

优选的，后轮以及对应的轴上设有平键，所述轴上还设有卡簧槽和台阶以实现所述后轮的轴向固定。

9.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述注射器铅套的长度高于所述注射器针筒高度设置以便于示踪剂的注射。

10.根据权利要求1所述的放射性示踪剂智能搬运小车，其特征在于：所述注射器铅套为圆柱体结构，所述注射器铅套的外壁设有一圈凹槽以便所述机械爪组件的夹持与固定。