CN215079329U - 一种电池式人工智能医用刨削器 - Google Patents
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Abstract
一种电池式人工智能医用刨削器，它涉及一种人工智能手术器械领域。包括手柄、刨削组件、真空抽吸组件、语音识别和控制系统。手柄设有电池槽，刨削组件由刀头和电机组成，电机设在手柄内，刀头与电机以快连结方式固定，真空抽吸组件由泵与管路组成，语音识别和控制系统包括声音接收器和主控制器，通过语音控制实现刨削组件的顺时针或逆时针方向转动，并可以实现真空抽吸组件的吸引动作。本实用新型采用电池供电方式，通过人工智能系统控制替代手柄和脚踏开关进行相应操作，提高了术者握持手柄的稳定性和操作精准性，有效减少电源线对手术操作的影响和限制，使地面空间开阔无障碍物，术者行动更加自如，并避免术中误踏踏板。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗器械领域，特别涉及一种人工智能手术器械，具体涉及一种电池式人工智能医用刨削器。
背景技术
在医疗手术中多学科(骨科、胸外科、耳鼻喉、口腔和神经外科)需要对病变组织行切削和修复，刨削器是现有医疗手术技术中常用的机械，目前临床中常见的刨削器均为有线电源，手柄及脚踏开关控制。
电源线在手术操作中易出现绕线问题，操作过程中易受电源线影响和限制，灵活性差，且易污染手术区域。
手柄开关影响握持稳定性并可能影响操作精准性，脚踏开关占据地面空间，容易发生误踏。尤其同时存在其他脚踏开关的情况下，术者的手术姿势易受脚踏板的影响而不舒服，为避免误踏也必然分散术者注意力，在手术操作中通常自切口会流出较多生理盐水，生理盐水对脚踏板的使用寿命有严重影响。
发明内容
针对现有技术上的不足，我们提出一种电池式人工智能医用刨削器，本实用新型在对病变组织进行切削和修复过程中，不使用传统的有线电源，而采用电池供电方式，通过人工智能系统控制替代手柄和脚踏开关进行相应操作，有效减少电源线对手术操作的影响和限制，更具灵活性，同时避免手术区域污染，人工智能控制替代手柄开关，提高了术者握持手柄的稳定性和操作精准性，人工智能控制替代脚踏开关，使地面空间开阔无障碍物，术者行动更加自如，并避免术中误踏踏板。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种电池式人工智能医用刨削器，包括手柄、刨削组件、真空抽吸组件、语音识别和控制系统，手柄设有电池槽，所述刨削组件由刀头和电机组成，电机设在手柄内，刀头与电机以快连结方式固定，所述真空抽吸组件由泵与管路组成，所述语音识别和控制系统包括声音接收器和主控制器，通过语音控制实现刨削组件的顺时针或逆时针方向转动、实现真空抽吸组件的吸引动作。
第一方面本实用新型提供了一种语音控制刨削组件的方法，该方法包括：接收声音采集设备发送的语音信号，其中，语音信号是声音采集设备采集操作人员的语音生成的信号；对语音信号进行识别，得到识别结果，响应于确定识别结果为表征使刨削组件执行动作的信息，基于识别结果，控制刨削动作执行装置带动刨削组件执行相应的动作。
在一些实施例中，至少一个电机包括不同方向刨削激发控制电机，以及基于识别结果，从至少一个电机中确定目标电机，以及生成与识别结果对应的控制指令，包括：响应于确定识别结果表征使刨削组件包括的刀头执行顺时针或逆时针或顺-逆时针旋转切割刨削操作，确定刨削组件激发控制电机为目标电机，以及生成第一控制指令，其中，第一控制指令用于使刨削组件激发控制电机带动刀头按不同旋转方式转动并使刨削组件前进，以使刀头进行切割刨削操作。
第二方面本实用新型提供了一种语音控制真空抽吸组件的方法，该方法包括：接收声音采集设备发送的语音信号，其中，语音信号是声音采集设备采集操作人员的语音生成的信号，对语音信号进行识别，得到识别结果，响应于确定识别结果为表征使真空抽吸组件执行吸引动作的信息，基于识别结果，控制吸引动作执行装置带动真空抽吸组件执行相应的动作。
在一些实施例中，至少一个电机包括真空吸引激发控制电机，以及基于识别结果，从至少一个电机中确定目标电机，以及生成与识别结果对应的控制指令，包括：响应于确定识别结果表征使真空抽吸组件执行吸引操作，确定真空抽吸组件激发控制电机为目标电机，以及生成第二控制指令，其中，第二控制指令用于使真空抽吸组件激发控制吸引操作。
第三方面本实用新型提供了一种用电池为刨削器供电的方法，该方法包括：刨削器手柄设置电池槽安装高性能可充电锂电池，为手柄内主控制器供电，并为刨削器刨削和吸引提供动力，替代电源线。
本实用新型实施例提供的电池式语音控制刨削器的方法，通过接收声音采集设备采集的语音信号，对语音信号进行识别，进而基于识别结果，控制刨削器的刨削组件和吸引组件执行相应的动作，有效减少电源线对手术操作的影响和限制，更具灵活性，同时避免手术区域污染，人工智能控制替代手柄开关，提高了术者握持手柄的稳定性和操作精准性，人工智能控制替代脚踏开关，使地面空间开阔无障碍物，术者行动更加自如，并避免术中误踏踏板。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本实用新型的系统架构示意图；
图2是本实用新型语音控制方法的一个实施例的流程图；
图3是本实用新型的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了可以应用本申请的电池式语音控制刨削器的方法的示例性系统架构100，系统架构100可以包括主控制器101、刨削组件102、刨削和吸引动作执行装置103、声音采集装置104、真空吸引组件105、电池槽106；其中，主控制器101与声音采集装置104和动作执行装置103电连接，用于从声音采集装置104接收采集的语音信号，并对语音信号进行识别，基于识别结果控制动作执行装置执行相应的动作。刨削组件102与动作执行装置103配合连接，动作执行装置103可以控制刨削组件执行相应的动作（例如切割、旋转吸引等），并可以控制真空吸引组件105执行相应的动作（如抽吸）；电池槽106中安放高性能可充电锂电池。
上述主控制器101可以是具有信号处理功能的各种电子设备，包括但不限于微处理芯片、单板计算机、膝上型便携计算机、台式计算机、平板电脑等等。
声音采集设备104可以通过有线或无线连接的方式与主控制器101连接。例如，声音采集设备可以是微型麦克风。
需要说明的是，本申请实施例所提供的语音控制刨削器的方法一般由主控制器101执行。
图2示出了本申请的语音控制刨削器的方法一个实施例的流程200，该方法包括以下步骤：
步骤201，接收声音采集设备发送的语音信号。
在本实施中，用于执行语音控制的方法的执行主体(例如图1所示的主控制器)可以通过有线连接方式或无线连接方式接收声音采集设备(例如图1所示的声音采集设备104)发送的语音信号。其中，语音信号是声音采集设备采集操作人员的语音生成的信号。
步骤202，对语音信号进行识别，得到识别结果。
在本实施中，上述执行主体可以对语音信号进行识别，得到识别结果，具体地，上述执行主体可以采用现有的语音识别方法对接收的语音信号进行识别，例如，可以对语音信号进行识别，得到文字作为识别结果，或者，提取语音信号的频率成分作为识别结果。
可选的，刨削器可以包括声音输出装置，例如蜂鸣器，当上述执行主体识别语音信号失败时，可以控制上述声音输出装置输出用于表征语音识别失败的提示音。
步骤203，响应于确定识别结果为表征使刨削组件执行动作的信息，基于识别结果，控制刨削组件执行相应的动作。
在本实施中，上述执行主体可以响应于确定识别结果为表征使刨削组件执行动作的信息，基于识别结果，控制刨削组件执行相应的动作，具体地，作为示例，上述执行主体或与上述执行主体通信连接的其他电子设备可以预先存储有表征识别结果与用于控制动作执行装置执行相应动作的指令的对应关系的对应关系表，在该对应关系表中，可以存储有多个识别结果(例如，可以包括但不限于文字、数字、符号等信息)和与识别结果对应的指令，上述执行主体可以将所生成的识别结果与上述对应关系表中存储的识别结果进行对比，将上述对应关系表中的与所生成的识别结果相同或相似(例如识别结果为文字时，识别出的文字的与对应关系表中的文字的拼音相同但音调不同，可以确定为相似)的识别结果对应的指令确定为目标指令，根据目标指令，控制动作执行装置执行相应的动作。例如，动作执行装置可以控制刨削组件进行切割、旋转等动作。
上述动作执行装置可以包括各种基于电信号进行运动的装置，例如，步进电机、电动推杆、真空泵等。
在本实施例的一些可选的实现方式中，动作执行装置103包括至少一个电机。其中，每个电机可以按照各种方式与刨削组件配合连接，例如，通过齿轮、皮带、链条、螺杆等方式配合连接。
上述执行主体可以基于识别结果，按照如下步骤控制动作执行装置控制刨削组件执行相应的动作：
首先，基于识别结果，从至少一个电机中确定目标电机，以及生成与识别结果对应的控制指令。其中，目标电机是待基于识别结果执行相应动作的电机。上述执行主体可以按照识别结果与电机的对应关系，从至少一个电机中确定与所确定的识别结果对应的电机作为目标电机。作为示例，上述执行主体可以从预设的对应关系表中查找与上述识别结果对应的电机的编号，基于该编号，确定目标电机。例如，假设识别结果为文字“交叉钻进”，则确定用于控制刨削组件的钻头顺时针-逆时针转动钻进的电机作为目标电机。
然后，基于控制指令，控制目标电机带动刨削组件执行相应的动作。具体地，控制指令与识别结果的对应关系可以预先建立。例如，假设识别结果为文字“交叉钻进”，控制指令可以为用于使上述目标电机带动刨削组件的刀头进行顺时针-逆时针转动钻进的动作的指令。控制指令的形式可以包括但不限于以下至少一种：数字信号指令、模拟电压或电流指令、高低电平指令等。
图3示出了本申请的一个实施例的结构示意图。该刨削器包括：握持驱动手柄401、主控制器101、刨削组件102、动作执行装置103和声音采集装置104。
主控制器101和动作执行装置103设置在握持驱动手柄401内部，动作执行装置103、声音采集装置104分别与主控制器101连接。主控制器101用于执行上述图2对应实施例中描述的方法。需要说明的是,声音采集装置104可以设置于握持驱动手柄401上(即握持驱动手柄401集成了声音采集装置104) ,也可以设置于其他设备上(例如通过有线或无线连接方式,将声音采集装置与控制器建立通信连接)。
在本实施例的一些可选的实现方式中，目标电机包括刨削激发电机1031和真空吸引组件抽吸电机1051。
上述执行主体可以基于识别结果，按照如下步骤从至少一个电机中确定目标电机，以及生成与识别结果对应的控制指令：
响应于确定识别结果表征使刨削组件102包括的刀头1021执行切割刨削操作，确定刨削组件激发电机1031为目标电机，以及生成第一控制指令。其中，第一控制指令可以用于使刨削组件激发电机1031带动刀头转动，以使刀头进行切割刨削操作，还可以用于使刨削组件停止动作。作为示例，假设识别结果包括文字“交叉切割”，则生成第一控制指令以使刨削组件左右转动进行切割。示例性的，刨削组件激发电机1031可以与刨削组件通过齿轮、链条、螺杆等方式配合连接，从而带动刨削组件转动。
上述执行主体可以基于识别结果，按照如下步骤从至少一个电机中确定目标电机，以及生成与识别结果对应的控制指令：
响应于确定识别结果表征使真空吸引组件执行吸引操作，确定真空吸引组件抽吸电机1051为目标电机，以及生成第二控制指令。其中，第二控制指令用于使真空吸引组件抽吸电机1051带动真空吸引组件执行抽吸动作。作为示例，假设识别结果包括文字“吸引”，则生成第二控制指令以使真空吸引组件启动抽吸。示例性的，真空吸引组件电机1051可以与刨削组件通过齿轮、螺杆等方式配合连接，从而在真空吸引组件运转时抽吸液体沿刨削组件内空流动排出。上述吸引动作可以基于识别结果确定。
Claims (4)
1.一种电池式人工智能医用刨削器，其特征在于，包括手柄、刨削组件、真空抽吸组件、语音识别和控制系统，所述手柄设有电池槽，所述刨削组件由刀头和电机组成，电机设在手柄内，刀头与电机以快连结方式固定，所述真空抽吸组件由泵与管路组成，所述语音识别和控制系统包括声音接收器和主控制器，通过语音控制实现刨削组件的顺时针或逆时针方向转动，并可以实现真空抽吸组件的吸引动作。
2.根据权利要求1所述的一种电池式人工智能医用刨削器，其特征在于，所述语音识别和控制系统提供通过语音控制刨削组件的方法，该方法包括：接收声音采集设备发送的语音信号，其中，语音信号是声音采集设备采集操作人员的语音生成的信号，对语音信号进行识别，得到识别结果，响应于确定识别结果为表征使刨削组件执行动作的信息，基于识别结果，控制刨削器的刨削动作执行装置带动刨削组件执行相应的动作。
3.根据权利要求1所述的一种电池式人工智能医用刨削器，其特征在于，所述语音识别和控制系统提供通过语音控制真空抽吸组件的方法，该方法包括：接收声音采集设备发送的语音信号，其中，语音信号是声音采集设备采集操作人员的语音生成的信号，对语音信号进行识别，得到识别结果，响应于确定识别结果为表征使真空抽吸组件执行吸引动作的信息，基于识别结果，控制刨削器的吸引动作执行装置带动真空抽吸组件执行相应的动作。
4.根据权利要求1所述的一种电池式人工智能医用刨削器，其特征在于，所述电池槽内安装高性能可充电锂电池，为手柄内主控制器供电，并为刨削器刨削和吸引提供动力。
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