一种智能点滴装置及其控制系统的制作方法

1.本实用新型属于医疗设备技术领域，具体涉及的是一种智能点滴装置及其控制系统。


背景技术：

2.如今受新冠疫情影响，全世界都在大力扩大医疗发展，疫情期间，无接触服务“疫”外走红。为解决医患交叉感染、医护人员短缺的问题，智能消毒机器人、体温检测机器人、远程问诊、ai辅助诊断等系列医疗科技“抗疫助手”不断涌现。有关医疗方面的市场都在大面积的扩张，并且各类科技在不断更新换代，人工智能在逐渐普及到生活各个方面，科技产品的市场越来越大，医疗行业科技占比越来越重。
3.在医院中，点滴是一种相当普遍的医疗行为。目前我国大部分医院病房、治疗室在给病人打点滴输液时，都是护士或医生进行操作，扎针、调整高度、换药等，并且护士和病人都要经常留意点滴是否快要结束，点滴快要结束时都需要人去通知护士或者护士要经常到病房观察输液是否接近完毕。这样的方式，增加了医护人员的工作量，不仅无法进行有效率的管制，而且不预期的更换点滴通知反而会增加护理人员的工作量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种智能点滴装置及其控制系统，解决了传统点滴给医护人员带来较大工作量、并且效率不高等技术问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种智能点滴装置，其中：包括移动框架、移动装置、升降装置和自动换药装置；
6.所述移动框架为上下开口的箱体结构，所述移动框架中部固定设置有隔板，所述隔板两侧设有升降装置放置区，所述隔板顶面设置有控制箱；
7.所述移动装置设于移动框架底部，所述移动装置上方的移动框架四角处分别固定设置有电动液压杆，所述电动液压杆带动移动框架升降；所述升降装置设于移动装置顶面，所述自动换药装置设于升降装置顶面，所述升降装置带动自动换药装置上下往复运动；
8.所述自动换药装置包括换药箱、设于换药箱内的环形输送装置、若干挂钩、若干药瓶支撑架和两组针头安装装置，若干挂钩顶端分别固定设于环形输送装置底部，所述药瓶支撑架顶端与挂钩连接，药瓶固定倒放于药瓶支撑架上，所述环形输送装置对药瓶支撑架和药瓶进行输送；
9.两组所述针头安装装置分别设于换药箱内底部一条对角线的两端位置处，所述针头安装装置包括针头升降装置、针头安装杆、第一电动夹紧装置和抬起装置，所述针头升降装置设于换药箱内底面，所述针头安装杆一端与针头升降装置顶部固定连接，所述第一电动夹紧装置设于针头安装杆上方，所述抬起装置设于第一电动夹紧装置上方，所述抬起装置将药瓶支撑架脱离挂钩，所述第一电动夹紧装置对脱离挂钩后的药瓶进行夹紧固定，所述换药箱底面与针头安装杆另一端相对位置处设置有输液管过孔，针头穿过输液管过孔后
竖直向上固定设置于针头安装杆另一端。
10.进一步，所述移动装置包括底盘、四组麦克纳姆轮和四组轮驱动装置，四组所述麦克纳姆轮分别安装于底盘两侧，四组所述轮驱动装置分别安装于底盘四角处，且其动力输出端分别与麦克纳姆轮连接。
11.进一步，所述电动液压杆竖直朝上设置，所述电动液压杆的杆体底端固定设于底盘顶面，所述电动液压杆的活塞杆顶端与其所对应的移动框架侧壁固定连接。
12.进一步，所述升降装置包括两组电动升降架，所述电动升降架底端固定设于底盘顶面。
13.进一步，所述环形输送装置包括输送电机、主动齿轮、从动齿轮和链条，所述主动齿轮和从动齿轮分别水平设于换药箱上方两侧，所述输送电机竖直向下设于换药箱顶面，且其动力输出端穿过换药箱顶面后与主动齿轮连接，所述从动齿轮与换药箱顶面转动连接，所述链条套接于所述主动齿轮和从动齿轮上，所述输送电机驱动主动齿轮转动，带动链条转动。
14.进一步，所述药瓶支撑架包括支撑托板、设于支撑托板顶面两侧的支撑柱和设于支撑柱顶面的连接杆，所述连接杆顶面中部设置有钩孔，所述支撑托板中部设置有药瓶卡孔；
15.所述药瓶腰部的直径尺寸为d1，所述药瓶的开口处直径为d2，所述药瓶上部为锥形结构，所述药瓶卡孔的直径尺寸小于d1，且大于d2，所述药瓶倒设于药瓶卡孔中时，所述药瓶上靠近药瓶腰部处的锥形结构处与药瓶卡孔接触。
16.进一步，所述针头升降装置为微型电缸，所述针头升降装置竖直朝上设置，所述针头升降装置的缸体底端固定设置于换药箱底面，所述针头升降装置的活塞杆顶端与针头安装杆固定连接，所述针头升降装置带动针头上下往复运动，所述针头设于脱离挂钩后的药瓶的正下方，两组所述换药箱底面输液管过孔处外部均设置有第二电动夹紧装置。
17.进一步，所述抬起装置包括水平直线模组、竖直直线模组和伸缩抬杆装置；
18.所述水平直线模组水平设于换药箱侧壁，所述竖直直线模组竖直设置且其滑轨与水平直线模组的滑座固定连接，所述伸缩抬杆装置水平设置，且其固定端与竖直直线模组的滑座固定连接，所述水平直线模组的滑座带动竖直直线模组水平方向往复运动，所述竖直直线模组的滑座带动伸缩抬杆装置竖直方向往复运动；
19.所述伸缩抬杆装置包括固定杆、移动杆和移动杆驱动装置，所述固定杆和移动杆均为管体结构，所述固定杆一端与竖直直线模组的滑座固定连接，所述移动杆设于固定杆另一端处，所述移动杆驱动装置包括驱动电机、丝杠和丝杠螺母，所述驱动电机设于固定杆内靠近换药箱侧壁端，所述丝杠水平设于固定杆内，所述丝杠的一端与驱动电机的输出端同轴连接，所述丝杠螺母连接于丝杠上，且所述丝杠螺母与移动杆的一端固定连接，所述丝杠螺母带动移动杆沿丝杠方向往复运动；所述移动杆另一端设置有钩槽，所述钩槽与钩孔相配合。
20.一种智能点滴装置的控制系统，其中：包括单片机、无线通讯模块、蓄电池模块、监测模块、执行模块、语音模块、gps定位模块、显示屏模块、二维码扫描模块和手持移动终端模块；所述单片机、蓄电池模块和gps定位模块设于控制箱中；
21.所述执行模块包括轮驱动装置、电动液压杆、电动升降架、输送电机、针头升降装
置、第一电动夹紧装置、抬起装置和第二电动夹紧装置，所述执行模块的输入端与单片机的信号输出端连接，所述执行模块接受单片机发送的执行信号并执行；
22.所述监测模块包括液位传感器、超声波传感器和灰度传感器，所述液位传感器设于针头顶部，检测药瓶内的液体情况，所述超声波传感器和灰度传感器设于移动框架外侧，所述监测模块的信号输出端与单片机的信号输入端连接，所述监测模块将监测到的信号发送至单片机进行信号处理；
23.所述显示屏模块和语音模块设于换药箱外侧壁上，所述显示屏模块和语音模块的信号输入端与单片机的信号输出端连接，所述显示屏模块接受单片机发送的显示信息进行显示；
24.所述二维码扫描模块设于抬起装置一侧，所述药瓶支撑架侧壁设置有二维码，所述二维码扫描模块对药瓶支撑架上的二维码信息进行扫描，所述二维码扫描模块的信号输出端与单片机的信号输入端连接；
25.所述gps定位模块的信号输出端分别与单片机的信号输入端连接；所述蓄电池模块分别与单片机、无线通讯模块、蓄电池模块、监测模块、执行模块、gps定位模块、显示屏模块和二维码扫描模块之间电气连接；
26.所述单片机与无线通讯模块之间电气连接，所述单片机将信息通过无线通讯模块发送至手持移动终端。
27.进一步，所述单片机为stm32单片机。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
29.本实用新型通过移动装置、升降装置、自动换药装置和控制系统的配合，完成了点滴过程中的自动换药，两组针头安装装置的设置可以同时给两个病人进行输液，高效便捷。
30.不同病人需要的液体对应不同的药瓶支撑架，可以通过颜色进行区分，需要进行输液时，医护人员通过手持移动终端模块控制智能点滴装置启动，单片机控制轮驱动装置工作，带动整个装置进行移动到指定位置，到达位置后，单片机控制电动液压杆收回，将移动框架底部与地面接触，升降装置带动换药箱上升，医护人员将属于两个病人的不同药瓶分别固定于不同的药瓶支撑架上，并且将每个病人相对应的药瓶数量输入手持移动终端模块中传输给单片机，便于进行判断是否为最后一个药瓶。
31.环形输送装置输送过程中，当二维码扫描模块对经过的药瓶支撑架上的二维码进行扫描后，识别到是待输液病人的药瓶时，单片机控制输送电机停止，抬起装置工作，移动杆在驱动电机的作用下伸入钩孔中，钩槽与钩孔配合，在水平直线模组和竖直直线模组的作用下，将药瓶支撑架抬至第一电动夹紧装置上方，然后第一电动夹紧装置将药瓶夹紧，驱动针头升降装置上升，将针头插入药瓶中，进行输液；当单片机检测到正在输液的药瓶为最后一个药瓶时，当针头上的液位传感器检测到药瓶中无液体时，单片机首先控制第二电动夹紧装置对输液管进行夹紧，然后驱动针头升降装置下降，针头拔出，并且将信号传输给手持移动终端模块上，医护人员随后过来拔针，然后点滴装置自动返回。
32.本实用新型结构简单，小型灵巧，方便快捷，减少了医护人员的工作量，也提高了点滴的效率。
附图说明
33.图1为本实用新型的结构示意图；
34.图2为图1中去掉移动框架的结构示意图；
35.图3为图1中下部的部分结构示意图；
36.图4为本实用新型中移动装置和升降装置的结构示意图；
37.图5为本实用新型中移动装置的结构示意图；
38.图6为本实用新型中换药装置拆掉箱门的部分结构示意图；
39.图7为图6的另一视角示意图；
40.图8为环形输送装置的部分结构示意图；
41.图9为本实用新型中药瓶支撑架的结构示意图；
42.图10为药品的结构示意图；
43.图11为本实用新型中抬起装置的结构示意图；
44.图12为图11的侧视图；
45.图13为本实用新型中工作流程图。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
47.如图1至13所示的一种智能点滴装置，其中：包括移动框架1、移动装置2、升降装置3和自动换药装置4；移动装置2带动移动框架1、升降装置3和自动换药装置4移动，到达指定位置。所述移动框架1为上下开口的箱体结构，所述移动框架1中部固定设置有隔板1-1，所述隔板1-1两侧设有升降装置放置区1-2，所述隔板1-1顶面设置有控制箱1-3；隔板1-1将移动框架1分为上下两个区域，下部用于放置移动装置2，上部设有控制箱1-3，控制箱1-3中安装有控制系统中的一些模块。所述移动装置2设于移动框架1底部，所述移动装置2上方的移动框架1四角处分别固定设置有电动液压杆5，所述电动液压杆5带动移动框架1升降；所述升降装置3设于移动装置2顶面，所述自动换药装置4设于升降装置3顶面，所述升降装置3带动自动换药装置4上下往复运动；所述电动液压杆2-1竖直朝上设置，所述电动液压杆2-1的杆体底端固定设于底盘2-1顶面，所述电动液压杆2-1的活塞杆顶端与其所对应的移动框架1侧壁固定连接。
48.如图2所示，所述升降装置3包括两组电动升降架3-1，所述电动升降架3-1底端固定设于底盘2-1顶面。电动升降架3-1伸出和收回，实现了对换药箱4-1的升降过程。
49.如图5所示，所述移动装置2包括底盘2-1、四组麦克纳姆轮2-2和四组轮驱动装置2-3，四组所述麦克纳姆轮2-2分别安装于底盘2-1两侧，四组所述轮驱动装置2-3分别安装于底盘2-1四角处，且其动力输出端分别与麦克纳姆轮2-2连接。麦克纳姆轮2-2实现了装置的全方位移动，四组轮驱动装置2-3分别驱动四组麦克纳姆轮2-2，使麦克纳姆轮2-2在运行过程中稳定转动，大大保证了装置的稳定性，电动液压杆5的设置，实现了移动框架1相对于移动装置2的升降，当需要移动时，电动液压杆5的活塞杆伸出，将移动框架1升起，将麦克纳姆轮2-2露出半个，支撑起整个装置使其移动，当到达指定位置时，电动液压杆5的活塞杆收回，移动框架1下降，底部与地面接触，使得工作时装置的稳定性大大提高，移动框架1底面设置有橡胶条，在与地面接触时，加大了稳定性。
6和伸缩抬杆装置4-5-7；所述水平直线模组4-5-5和竖直直线模组4-5-6相互配合，将药瓶支撑架4-4抬出挂钩4-3，伸缩抬杆装置4-5-7将药瓶支撑架4-4收回，避免影响环形输送装置4-2的工作。所述水平直线模组4-5-5水平设于换药箱4-1侧壁，所述竖直直线模组4-5-6竖直设置且其滑轨与水平直线模组4-5-5的滑座固定连接，所述伸缩抬杆装置4-5-7水平设置，且其固定端与竖直直线模组4-5-6的滑座固定连接，所述水平直线模组4-5-5的滑座带动竖直直线模组4-5-6水平方向往复运动，所述竖直直线模组4-5-6的滑座带动伸缩抬杆装置4-5-7竖直方向往复运动；
57.所述伸缩抬杆装置4-5-7包括固定杆4-5-8、移动杆4-5-9和移动杆驱动装置，所述固定杆4-5-8和移动杆4-5-9均为管体结构，所述固定杆4-5-8一端与竖直直线模组4-5-6的滑座固定连接，所述移动杆4-5-9设于固定杆4-5-8另一端处，所述移动杆驱动装置包括驱动电机4-5-10、丝杠4-5-11和丝杠螺母4-5-12，所述驱动电机4-5-10设于固定杆4-5-8内靠近换药箱4-1侧壁端，所述丝杠4-5-11水平设于固定杆4-5-8内，所述丝杠4-5-11的一端与驱动电机4-5-10的输出端同轴连接，所述丝杠螺母4-5-12连接于丝杠4-5-11上，且所述丝杠螺母4-5-12与移动杆4-5-9的一端固定连接，所述丝杠螺母4-5-12带动移动杆4-5-9沿丝杠4-5-11方向往复运动；所述移动杆4-5-9另一端设置有钩槽4-5-13，所述钩槽4-5-13与钩孔4-4-4相配合。
58.如图13所示，一种智能点滴装置的控制系统，其中：包括单片机、无线通讯模块、蓄电池模块、监测模块、执行模块、语音模块、gps定位模块、显示屏模块、二维码扫描模块和手持移动终端模块；所述单片机、蓄电池模块和gps定位模块设于控制箱1-3中；所述无线通讯模块为wifi模块、蓝牙模块或zigbee模块。
59.所述执行模块包括轮驱动装置2-3、电动液压杆5、电动升降架3-1、输送电机4-2-1、针头升降装置4-5-1、第一电动夹紧装置4-5-3、抬起装置4-5-4和第二电动夹紧装置8，轮驱动装置2-3驱动装置的移动，电动液压杆2-1驱动移动框架1的升降，电动升降架3-1实现换药箱4-1的升降，输送电机4-2-1控制链条4-2-4的转动，第一电动夹紧装置4-5-3实现对药瓶6的夹紧，第二电动夹紧装置8实现对输液管的夹紧，所述执行模块的输入端与单片机的信号输出端连接，所述执行模块接受单片机发送的执行信号并执行；
60.所述监测模块包括液位传感器、超声波传感器和灰度传感器，所述液位传感器设于针头7顶部，检测药瓶6内的液体情况，所述超声波传感器和灰度传感器设于移动框架1外侧，所述监测模块的信号输出端与单片机的信号输入端连接，所述监测模块将监测到的信号发送至单片机进行信号处理；液位传感器：当最后一组药瓶6内无液体时，液位传感器超过两秒检测不到液体，将信号传输给单片机，单片机控制第二电动夹紧装置8对输液管进行夹紧，产生真空，防止病人血液倒流，同时单片机将信号传输给手持移动终端模块，提醒医护人员拔针；通过超声波传感器识别在移动过程中遇到的障碍物，同时语音模块表达装置意图。
61.所述显示屏模块和语音模块设于换药箱4-1外侧壁上，所述显示屏模块和语音模块的信号输入端与单片机的信号输出端连接，所述显示屏模块接受单片机发送的显示信息进行显示；显示屏模块显示电量，电量过低时，语音模块进行播报，提醒医护人员充电。
62.所述二维码扫描模块设于抬起装置4-5-4一侧，所述药瓶支撑架4-4侧壁设置有二维码，所述二维码扫描模块对药瓶支撑架4-4上的二维码信息进行扫描，所述二维码扫描模
块的信号输出端与单片机的信号输入端连接；针对不同病人的药瓶6，与其相对应的药瓶支撑架4-4上的二维码信息是不同的，根据不同的二维码信息，识别此药瓶6是属于哪一个病人，避免同时给两个病人进行输液时造成药瓶6的混乱。
63.所述gps定位模块的信号输出端分别与单片机的信号输入端连接；所述蓄电池模块分别与单片机、无线通讯模块、蓄电池模块、监测模块、执行模块、gps定位模块、显示屏模块和二维码扫描模块之间电气连接；gps定位模块将位置信息发送至手持移动终端模块上，便于医护人员快速知道装置的位置。
64.所述单片机与无线通讯模块之间电气连接，所述单片机将信息通过无线通讯模块发送至手持移动终端。
65.进一步，所述单片机为stm32单片机。
66.智能点滴装置还包括收纳层9，所述收纳层9设于换药箱4-1顶面，所述收纳层9中放置一些基础的医用检测设备。
67.本实用新型的工作过程：当两个病人需要同时进行输液时，医护人员通过手持移动终端模块控制智能点滴装置启动，单片机控制轮驱动装置2-3工作，带动整个装置进行移动到指定位置，到达位置后，单片机控制电动液压杆2-1收回，将移动框架1底部与地面接触，升降装置3带动换药箱4-1上升，医护人员将属于两个病人的不同药瓶6分别固定于不同的药瓶支撑架4-4上，并且将每个病人相对应的药瓶6数量输入手持移动终端模块中传输给单片机。
68.环形输送装置4-2输送过程中，当二维码扫描模块对经过的药瓶支撑架4-4上的二维码进行扫描后，识别到是待输液病人的药瓶6时，单片机控制输送电机4-2-1停止，抬起装置4-5-4工作，移动杆4-5-9在驱动电机4-5-10的作用下伸入钩孔4-4-4中，钩槽4-5-13与钩孔4-4-4配合，在水平直线模组4-5-5和竖直直线模组4-5-6的作用下，将药瓶支撑架4-4抬至第一电动夹紧装置4-5-3上方，然后第一电动夹紧装置4-5-3将药瓶6夹紧，驱动针头升降装置4-5-1上升，将针头7插入药瓶6中，进行输液；当单片机检测到正在输液的药瓶6为最后一个药瓶时，且针头7上的液位传感器检测到药瓶6中无液体时，单片机首先控制第二电动夹紧装置8对输液管进行夹紧，然后驱动针头升降装置4-5-1下降，针头拔出，并且将信号传输给手持移动终端模块上，医护人员随后过来拔针，然后点滴装置自动返回。