CN208575867U - 一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，包括顺次连接的控制装置、远程交互平台、数据主机和机械手臂，机械手臂包括多个顺次活动连接的活动件，所述机械手臂末端活动连接有机械手，所述多个活动件均设有一用于驱动与之相连活动件运动的电机，所述机械手臂末端活动件的电机传动轴与机械手连接，所述机械手可拆卸连接有医疗检测器，所述机械手臂上设有多个摄像头，每个电机、多个摄像头和医疗检测器均与数据主机连接，带有多个摄像头，可模仿人的视角进行操作；设有可快速拆卸医学检测传感器的装置，检测患者数据，可适配大部分的医学检测传感器；可应用多种机械手臂的控制模式；可远程进行多种信息数据的交流。

Description

一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统。

背景技术

在机器人技术的应用过程中，让机械臂独立决策并执行复杂的动作、乃至于多个机械臂的工作协作，仍然是一个难题。因此在很多情况下，由传感器捕捉人类动作，再由机器人机械臂重复出来，即以人的动作控制机器人的过程，仍然具有广阔的应用场景。此种模式称为主从式遥操作。在捕捉人类动作的传感器及设备中，较常见的一种是由角度传感机构串联构成的传感机械臂(主机械臂)。这种传感机械臂通常被绑定在控制人的手臂上，随着控制人的动作，向被控制机械臂不断传送控制人各个关节(自由度)的角度值；或者由控制人抓持一端，牵引传感机械臂到达目标姿态。但是现有该类传感机械臂结构具有以下局限性：现有的机械手臂上没有摄像头可以模仿人的眼睛位置获取图像，都是通过室内的监控进行查看；现有的机械手臂没有搭配医学检测传感器的组合模块，没有用来可快速拆卸医学检测传感器的装置，需要人工将医学检测传感器固定在手臂上，不好拆卸和替换，也无法适配大部分的医学检测传感器；机械手臂的控制模式单一；无法全方位的进行进行医疗信息、图像信息、语音信息和文字信息的交流。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，带有多个摄像头，可模仿人的视角进行操作，精准度更高；设有可快速拆卸医学检测传感器的装置，能方便医护人员远程诊断患者，检测患者数据，可适配大部分的医学检测传感器；可应用多种机械手臂的控制模式；可远程进行多种信息数据的交流。

为达上述目的，本实用新型的主要技术解决手段是提供一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，包括顺次连接的控制装置、远程交互平台、数据主机和机械手臂，其特征在于，所述机械手臂包括多个顺次活动连接的活动件，所述机械手臂末端活动连接有机械手，所述多个活动件均设有一用于驱动与之相连活动件运动的电机，所述机械手臂末端活动件的电机传动轴与机械手连接，所述机械手可拆卸连接有医疗检测器，所述控制装置为语音控制装置或手势控制装置或传感器控制装置，所述机械手臂上设有多个摄像头，所述每个电机、多个摄像头和医疗检测器均与数据主机连接。

所述电机是直流电机或伺服电机或步进电机，所述机械手上设有至少一个第一摄像头。

所述语音控制装置包括语音接收模块，所述语音接收模块与远程交互平台连接，所述手势控制装置是可根据采集、识别手势和动作的体感控制器或是控制手套，所述控制手套的手背位置设有至少一个陀螺仪传感器和至少一个加速度传感器，所述控制手套手指关节处均设有一弯曲度传感器，所述陀螺仪传感器、至少一个加速度传感器、弯曲度传感器和体感控制器均与远程交互平台连接。

所述多个活动件包括顺次设置的支座、第一关节、大臂、第二关节、小臂和第三关节，所述第二关节上设有至少一个第二摄像头，所述远程交互平台连接有至少一第四摄像头。

所述医疗检测器是医疗传感器或连接有医疗传感器的医疗仪器，医疗检测器与数据主机连接，所述远程交互平台的显示界面包括显示医疗检测器获得的数据的数据界面、显示摄像头图像的监控界面和聊天界面，所述远程交互平台和数据主机均连接有方便进行语音沟通的语音模块，语音模块包括语音录入模块和扬声器。

所述传感器控制装置包括多个顺次连接的活动件控件和机械手控件，所述多个顺次连接的活动件控件均设有一记录与之相邻活动件控件动作的角位移传感器，所述传感器控制装置末端活动件控件的角位移传感器与机械手控件连接，所有角位移传感器均与远程交互平台连接。

所述传感器控制装置包括与远程交互平台连接的至少一加速度传感器，所述数据主机连接有至少一个第三摄像头，所述多个活动件控件包括顺次连接的底座、支架、第一关节控件、大臂控件、第二关节控件、小臂控件和第三关节控件，第三关节控件的角位移传感器与机械手控件连接。

所述机械手包括连接件、固定在连接件上的固定件和夹持件，所述固定件上设有多个条形孔，所述夹持件设有通过螺栓与条形孔连接的固定孔，所述夹持件上设有多个扩展孔。

所述支座连接有底盘，所述底盘连接有至少三个万向轮，所述夹持件为L型结构，所述多个条形孔沿径向均匀设置在固定件上。

所述第二关节上设有的电机的传动轴与小臂的轴线同在一条直线上，使小臂可以围绕其轴线旋转，所述第二关节控件上设有的角位移传感器的轴与小臂控件的轴线同在一条直线上。

本实用新型的有益效果是：带有多个摄像头，可模仿人的视角进行操作，精准度更高；设有可快速拆卸医学检测传感器的装置，能方便医护人员远程诊断患者，检测患者数据，可适配大部分的医学检测传感器；可应用多种机械手臂的控制模式；可远程进行多种信息数据的交流。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的机械手臂的结构示意图，

图2是本实用新型图1实施例的控制装置的结构示意图，

图中：底盘1、万向轮2、支座3、第一关节4、大臂5、第二关节6、小臂7、第三关节8、机械手9、电机10、底座11、第一关节控件12、大臂控件13、第二关节控件14、小臂控件15、第三关节控件16、机械手控件17、角位移传感器18、第一摄像头19、第二摄像头20、连接件21、固定件22、夹持件23、扩展孔24、支架25。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例所描述的一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，包括顺次连接的控制装置、远程交互平台、数据主机和机械手臂，所述机械手臂包括多个顺次活动连接的活动件，所述机械手臂末端活动连接有机械手9，所述多个活动件均设有一用于驱动与之相连活动件运动的电机10，所述机械手臂末端活动件的电机10传动轴与机械手9连接，所述机械手9可拆卸连接有医疗检测器，所述控制装置为语音控制装置或手势控制装置或传感器控制装置，所述机械手臂上设有多个摄像头，所述每个电机10、多个摄像头和医疗检测器均与数据主机连接。

所述数据主机是电脑或远程模块，所述远程模块包括与远程交互平台连接的数据传输模块和单片机，所述数据传输模块、每个电机10、多个摄像头和医疗检测器均与和单片机连接，单片机接收医疗检测器的检测数据和摄像头的数据传输给远程交互平台，单片机接收远程交互平台的命令控制各个电机10的工作情况。

所述机械手9上设有至少一个第一摄像头19，使远程的操控者清楚的看到机械手9的动作，方便控制。

所述语音控制装置包括语音接收模块，所述语音接收模块与远程交互平台连接，语音接收模块接收操控者的声音指令通过远程交互平台的分析及传递给对应电机10对其进行控制，从而控制机械手臂的动作。

所述手势控制装置为Leap motion体感控制器，可根据采集、识别手势和动作，所述手势控制装置是是控制手套，所述控制手套的手背位置设有至少一个陀螺仪传感器和至少一个加速度传感器，所述控制手套手指关节处均设有一弯曲度传感器，所述陀螺仪传感器、至少一个加速度传感器、弯曲度传感器和体感控制器均与远程交互平台连接。

所述Leap motion体感控制器或控制手套根据手势动作进行分析并通过远程交互平台传递给对应电机10对其进行控制，从而控制机械手臂的动作，所述语音控制装置和手势控制装置为现有技术。

所述控制装置、远程交互平台、数据主机和机械手臂之间的顺次连接为有线连接或无线连接，可通过蓝牙或无线网络信号等实现无线数据和控制命令的传输。

所述多个活动件包括顺次设置的支座3、第一关节4、大臂5、第二关节6、小臂7和第三关节8，所述第二关节6上设有至少一个第二摄像头20，可模拟人的视角，方便远程的操控者清楚的看到机械手臂的前方场景，所述远程交互平台连接有至少一第四摄像头，第四摄像头可以将远程交互平台所处的周围环境图像采集传递给数据主机，方便患者通过数据主机的显示端看到第四摄像头的图像。

所述医疗检测器是医疗传感器或连接有医疗传感器的医疗仪器，医疗检测器与数据主机连接，通过数据主机将医疗检测器获得的数据传递给远程交互平台，所述远程交互平台是电脑或服务器或网络服务器，远程交互平台带有显示器用于显示医疗检测器获得的数据，所述远程交互平台的显示界面包括显示医疗检测器获得的数据的数据界面、显示多个摄像头的图像的监控界面和聊天界面。比如应用于医生远程为患者看病的时候，患者和医生之间可以互相看到对方的情况，且可以进行文字、语音或视频沟通，远程交互平台可远程控制数据主机的桌面，控制数据主机所连接的医疗检测器，所述远程交互平台和数据主机均连接有方便进行语音沟通的语音模块，语音模块包括语音录入模块和扬声器，所述远程交互平台远程可调节第一、第二、第三和第四摄像头的焦距，在本实用新型一具体实施例中，第一、第二、第三和第四摄像头带有电动云台，可通过所述远程交互平台远程的调节电动云台的方向。

所述传感器控制装置包括多个顺次连接的活动件控件和机械手控件17，所述多个顺次连接的活动件控件均设有一记录与之相邻活动件控件动作的角位移传感器18，所述传感器控制装置末端活动件控件的角位移传感器18与机械手控件17连接且可感知机械手控件17的动作，所有角位移传感器18均与远程交互平台连接，所述传感器控制装置包括与远程交互平台连接的至少一加速度传感器，角位移传感器18和加速度传感器可以通过感知传感器控制装置的各个部件的运动轨迹，从而通过远程交互平台传递给对应电机10的运动控制命令。

所述多个活动件控件包括顺次连接的底座11、支架25、第一关节控件12、大臂控件13、第二关节控件14、小臂控件15和第三关节控件16，第三关节控件16的角位移传感器18与机械手控件17连接且可感知机械手控件17的动作并将该动作信号通过远程交互平台传递给控制机械手9运动的电机10，其他多个活动件控件的控制原理同上。

所述数据主机连接有可看到本实用新型大部分所处空间的至少一个第三摄像头，在本实用新型一具体实施例中，本实用新型处于一个房间内，第三摄像头可设置在房间的高处或远处，方便远程的操控者清楚的看到本实用新型应用的场景环境。

所述机械手9包括连接件21、固定在连接件21上的固定件22和夹持件23，所述固定件22上设有多个条形孔，所述夹持件23设有通过螺栓与条形孔连接的固定孔，所述夹持件23上设有多个扩展孔24。

所述支座3连接有底盘1，所述底盘1连接有至少三个万向轮2。

所述夹持件23为L型结构。

所述多个条形孔沿径向均匀设置在固定件22上。

所述第二关节6上设有的电机10的传动轴与小臂7的轴线同在一条直线上，使小臂7可以围绕其轴线旋转，所述第二关节控件14上设有的角位移传感器18的轴与小臂控件15的轴线同在一条直线上，使小臂控件15可以围绕其轴线旋转。

所述医疗检测传感器包括但不限于B超探头传感器，红外乳腺检测红外光探头传感器，心肺音听诊器，针灸针连续出针器，经络检测探头传感器，穴位电疗刺激电疗片，针头注射器，医疗激光发射器手柄，医疗超声波发射器手柄，手持式体温枪，手术刀锯，医疗电钻，艾灸，针灸扣刺针器，医疗用电筒补光灯，手术画笔，医疗电磁波发射器手柄，所述带把手的医疗检测传感器通过可拆卸的固定装置固定在机械手9上。

通过各个角位移传感器18感知对应的第一关节控件12、大臂控件13、第二关节控件14、小臂控件15、第三关节控件16和机械手控件17的动作，通过远程交互平台传递给数据主机，数据主机进而控制各个电机10做与其对应的角位移传感器18所感知到的动作。所述夹持件23可通过固定孔和条形孔的配合，调节每个夹持件23相对于固定件22的位置，从而每个夹持件23所围成的夹持区可以大小变换，方便适应各种医疗检测传感器的大小，医疗检测传感器通过所述扩展孔24连接在所述夹持件23上，所述角位移传感器18为角位移电阻传感器。

本实用新型带有多个摄像头，可模仿人的视角进行操作，精准度更高；设有可快速拆卸医学检测传感器的装置，能方便医护人员远程诊断患者，检测患者数据，可适配大部分的医学检测传感器；可应用多种机械手臂的控制模式；可远程进行多种信息数据的交流。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，包括顺次连接的控制装置、远程交互平台、数据主机和机械手臂，其特征在于，所述机械手臂包括多个顺次活动连接的活动件，所述机械手臂末端活动连接有机械手(9)，所述多个活动件均设有一用于驱动与之相连活动件运动的电机(10)，所述机械手臂末端活动件的电机(10)传动轴与机械手(9)连接，所述机械手(9)可拆卸连接有医疗检测器，所述控制装置为语音控制装置或手势控制装置或传感器控制装置，所述机械手臂上设有多个摄像头，所述每个电机(10)、多个摄像头和医疗检测器均与数据主机连接。

2.根据权利要求1所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述电机(10)是直流电机(10)或伺服电机(10)或步进电机，所述机械手(9)上设有至少一个第一摄像头(19)。

3.根据权利要求1所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述语音控制装置包括语音接收模块，所述语音接收模块与远程交互平台连接，所述手势控制装置是可根据采集、识别手势和动作的体感控制器或是控制手套，所述控制手套的手背位置设有至少一个陀螺仪传感器和至少一个加速度传感器，所述控制手套手指关节处均设有一弯曲度传感器，所述陀螺仪传感器、至少一个加速度传感器、弯曲度传感器和体感控制器均与远程交互平台连接。

4.根据权利要求1所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述多个活动件包括顺次设置的支座(3)、第一关节(4)、大臂(5)、第二关节(6)、小臂(7)和第三关节(8)，所述第二关节(6)上设有至少一个第二摄像头(20)，所述远程交互平台连接有至少一第四摄像头。

5.根据权利要求1所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述医疗检测器是医疗传感器或连接有医疗传感器的医疗仪器，医疗检测器与数据主机连接，所述远程交互平台的显示界面包括显示医疗检测器获得的数据的数据界面、显示摄像头图像的监控界面和聊天界面，所述远程交互平台和数据主机均连接有方便进行语音沟通的语音模块，语音模块包括语音录入模块和扬声器。

6.根据权利要求4所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述传感器控制装置包括多个顺次连接的活动件控件和机械手控件(17)，所述多个顺次连接的活动件控件均设有一记录与之相邻活动件控件动作的角位移传感器(18)，所述传感器控制装置末端活动件控件的角位移传感器(18)与机械手控件(17)连接，所有角位移传感器(18)均与远程交互平台连接。

7.根据权利要求6所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述传感器控制装置包括与远程交互平台连接的至少一加速度传感器，所述数据主机连接有至少一个第三摄像头，所述多个活动件控件包括顺次连接的底座(11)、支架(25)、第一关节控件(12)、大臂控件(13)、第二关节控件(14)、小臂控件(15)和第三关节控件(16)，第三关节控件(16)的角位移传感器(18)与机械手控件(17)连接。

8.根据权利要求4所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述机械手(9)包括连接件(21)、固定在连接件(21)上的固定件(22)和夹持件(23)，所述固定件(22)上设有多个条形孔，所述夹持件(23)设有通过螺栓与条形孔连接的固定孔，所述夹持件(23)上设有多个扩展孔(24)。

9.根据权利要求8所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述支座(3)连接有底盘(1)，所述底盘(1)连接有至少三个万向轮(2)，所述夹持件(23)为L型结构，所述多个条形孔沿径向均匀设置在固定件(22)上。

10.根据权利要求7所述的携带医疗检测传感器的远程控制机械手臂系统，其特征在于所述第二关节(6)上设有的电机(10)的传动轴与小臂(7)的轴线同在一条直线上，使小臂(7)可以围绕其轴线旋转，所述第二关节控件(14)上设有的角位移传感器(18)的轴与小臂控件(15)的轴线同在一条直线上。