一种医用机器人及其控制方法与流程

本发明属于医学机器人技术领域，具体涉及一种医用机器人及其控制方法。

背景技术：

核医学是目前临床应用较成熟的分子影像学技术，是精准医学不可或缺的重要手段。它是“放射性核素”在医药领域的成功应用，具有灵敏度高、适用面广等特点，既可用于疾病诊断，又可用于内照射治疗。诊断时，通过特定的影像设备追踪核素发射的射线，可无创、系统地提供生物体内分子水平的代谢、功能信息，较形态学变化更早阐明生理、病理变化，为疾病的早诊、早治、机制研究、疗效预测及评价等提供客观、真实指标。治疗时，通过不同射程的射线，可实现局灶的高效治疗，减少对正常及周边组织的损害。目前核医学已成为筛查和治疗恶性肿瘤的重要手段。除肿瘤领域应用之外，核医学还在内分泌、心血管、神经系统、骨骼、呼吸等疾病诊治上发挥着重要作用。

核医学的诊断和治疗过程中可能存在多处放射源，病人在诊断和治疗时需要一直处于核辐射的环境中，若工作人员一直处于核辐射的环境中，会对医务人员造成不同程度的辐射伤害。因此现有的核医学区域都不安排医务人员，但是没有医务人员又不能较好的服务病人。

并且核素治疗病房和核医学检测区不可避免会存在放射性垃圾，当放射性垃圾较多时会对病人的身体造成较大的伤害。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种能够清扫收集放射性垃圾的医用机器人及其控制方法。

本发明提供一种医用机器人，包括

行走模块，用于使所述医用机器人移动；

放射性探测模块，用于检测并定位放射性垃圾；

清扫模块，用于清扫并收集所述放射性垃圾。

优选地，所述医用机器人还包括用于对患者进行导引的人机交互模块。

优选地，所述医用机器人还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于与外部系统通讯连接，从所述外部系统获取患者的医疗信息，并根据所述医疗信息对患者进行导引。

优选地，所述医用机器人还包括身份识别模块，所述身份识别模块用于检测患者身份，并根据患者身份获取与患者身份相匹配的医疗信息。

优选地，所述医用机器人还包括用于承载运送物品的运送模块。

优选地，所述医用机器人还包括身份识别模块，所述运送模块具有锁止机构，所述身份识别模块用于检测患者身份，当所述身份识别模块检测到的患者身份与所述医用机器人接收到的患者信息相匹配时，所述锁止机构开启。

优选地，所述医用机器人还包括无线通讯模块和人体放射性元素检测模块，所述无线通讯模块用于与外部系统通讯连接，所述人体放射性元素检测模块用于检测患者身体内的放射性元素剂量，并将检测结果发送至所述外部系统。

优选地，所述清扫模块用于当所述放射性垃圾大于或等于预设值时，清扫并收集所述放射性垃圾。

优选地，所述放射性探测模块包括旋转云台、放射性扫描头和摄像头，所述放射性扫描头和摄像头固定于所述旋转云台上，并保持相同的工作朝向，所述放射性扫描头用于检测所述放射性垃圾，所述摄像头用于对所述放射性垃圾进行拍照定位；

或，所述放射性探测模块包括屏蔽罩，所述屏蔽罩上设置有检测及定位开口，所述放射性探测模块通过所述检测及定位开口检测并定位所述放射性垃圾。

本发明还提供一种医用机器人的控制方法，包括如下步骤：

检测并定位放射性垃圾；

使所述医用机器人行走至所述放射性垃圾附近；

对所述放射性垃圾进行清扫和收集。

本发明提供的医用机器人及其控制方法能够使得放射性垃较好的清理收集。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为本发明实施例提供的医用机器人的系统结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的医用机器人的控制方法流程图。

图3为本发明实施例2提供的医用机器人的控制方法流程图。

图4为本发明实施例3提供的医用机器人的控制方法流程图。

图5为本发明实施例4提供的医用机器人的控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参考图1-图5，本发明实施例提供一种医用机器人，包括：

行走模块19，用于使医用机器人移动。行走模块19可以是嵌入式的机器人运动控制软件，用于控制机器人运动。本实施例中的机器人预先熟悉所工作空间内固定摆放的物品(例如核辐射设备、病床、或者其他一些固定仪器设备)，预先形成运动地图的可行走路径。行走模块19使得机器人在可行走路径中移动，避免撞坏其他固定设备。

放射性探测模块11，用于检测并定位放射性垃圾。机器人沿可行走路径移动的过程中，对该可行走路径上存在的物体进行放射性垃圾检测及定位。机器人的可行走路径可以是患者的活动路径，该可行走路径上存在的带有放射性的垃圾为本实施例所指的放射性垃圾，如道路上的纸屑或者口水等杂物污物。

清扫模块13，用于清扫并收集放射性垃圾。本实施例的清扫模块13可以是与生活中的扫地机器人相似结构，用于清扫收集放射性垃圾，也可以是一些抓取收集结构，将放射性垃圾拾取收集。

本实施例的机器人可用于医院中对放射性垃圾的清扫收集，主要运用于医院核医学科的科室中，例如核素治疗病房或者其他核医学工作区域中。本实施例的机器人可自由移动，并自动对放射性垃圾进行清扫收集，可减免人员清扫放射性垃圾对清扫人员的伤害，同时可避免放射性垃圾较多对患者身体的伤害。并且通过机器人清扫收集放射性垃圾，更有利于将放射性垃圾单独收集，较好的管控放射性污染物的排放。

参考图1，在优选实施例中，医用机器人还包括用于对患者进行导引的人机交互模块14。人机交互模块14用于实现机器人和患者人机交互，可实现机器人自动导医，主动指导患者规范就医，或可实现对患者的提问提供有效回答。本实施例的人机交互模块14可以是机器人上设置的一些用户端软件，例如具有语音问诊说教功能、病人档案查询功能，指导使用检测设备功能等，更好的为患者提供导医服务。患者可采用文字输入或者语音输入实现将信息输入给机器人，机器人可采用语音、文字、图片或者视频等方式将信息提供给患者。

本实施例中的机器人在没有需要清扫并收集的放射性垃圾时可为患者提供较好的导引功能；在不需要导引患者时可进行清扫并收集的放射性垃圾。能够较大程度的利用机器人的工作时间，提高机器人的工作效率。本实施例的机器人实现清扫放射性元素和为患者导引两种功能集合一身，较大程度上节省医护人员或者节省工作设备的投入，能够较好的为医院减少导引患者和清扫放射性垃圾的投入。

在优选实施例中，人机交互模块14包括向患者展示信息的显示屏。进一步优选实施例中，显示屏为实现可升降的显示屏，在需要向患者展示信息时，显示屏升起外露，实现信息展示；在不需要展示信息时，显示屏下降隐藏于机器人主体中，使机器人整体更加美观。更进一步优选实施例中，显示屏为透明显示屏，具有透明显示效果，实现立体展示效果。

参考图1，在优选实施例中，医用机器人还包括无线通讯模块17，无线通讯模块17用于与外部系统2通讯连接，从外部系统2获取患者的医疗信息，人机交互模块14根据获取的医疗信息对患者进行导引。本实施例中所指的外部系统2可以是相关科室的系统，也可以是医院的总系统。人机交互模块14基于外部系统2的大数据信息，实现机器人能够较好的为患者服务，实现更好的导医功能。例如当患者对机器人进行医疗咨询时，人机交互模块14能够基于外部系统2的大数据信息提供较准确的回答。又例如在一些核医学科的诊断室中，当患者进入该诊断室，人机交互模块14便可获取外部系统2中与该患者对应的医疗信息，准确的指导该患者进行就医，同时基于该患者对应的医疗信息，还能够提醒该患者下一步需要进行的事项，实现较好的导医功能。

参考图1，在优选实施例中，医用机器人还包括身份识别模块15，身份识别模块15用于检测患者身份，并根据患者身份获取与患者身份相匹配的医疗信息。身份识别模块15用于检验判定患者身份，例如ai识别患者病服上的编号，或者是人脸识别患者。根据识别出的编号或者人脸来判定患者身份，人机交互模块14获取外部系统2中与患者身份匹配的患者医疗信息。实现机器人能够更加精准快速的服务于患者。通过检测患者身份信息还有利于将医生的指令精准的传达给患者，避免信息传达错误。

参考图1，在优选实施例中，医用机器人还包括用于承载运送物品的运送模块16。可实现为患者提供送饭送药服务，当然也不局限于送饭送药。例如在预设时间(具体如中午12:00)为病房中的患者送饭服务。例如根据指令为病房中的患者提供运送物品服务，机器人收到运送物品的指令后，到达指定地点提取物品运送至病房中。

进一步优选实施例中，运送模块16还可以与人机交互模块14配合，患者可通过人机交互模块14向机器人提出运送物品指令，机器人根据该指令为患者运送物品。

进一步优选实施例中，运送模块16还可以与无线通讯模块17配合，用于从外部系统2获取患者的医疗信息，并根据某患者的医疗信息为该患者运送与该患者医疗信息匹配的物品，更好的实现不同患者的个性化服务。

进一步优选实施例中运送模块16还可以与身份识别模块15配合，运送模块16具有锁止机构，身份识别模块15用于检测患者身份，当身份识别模块15检测到的患者身份与医用机器人接收到的患者信息相匹配时，锁止机构开启。锁止机构的设置可避免患者随意取走物品，防止物品传送错误。机器人在运送物品时，会接受到该物品对应的患者信息，患者身份与医用机器人接收到的患者信息相匹配时，锁止机构才会开启实现为患者提供准确的运送物品服务。例如机器人收到的指令为为某某患者送药，机器人去药房取药后，运送至病房中，当身份识别模块15检测到的患者身份与医用机器人接收到的患者信息相匹配时，锁止机构开启，病人取走药物。

更进一步优选实施例中，当身份识别模块15检测到的患者身份与运送模块16中预设患者信息匹配时，向患者发出身份确认信息，待患者确认后，锁止机构开启。双重确认，更能保障物品输送的准确性。

参考图1，在优选实施例中，医用机器人还包括无线通讯模块17和人体放射性元素检测模块18，无线通讯模块17用于与外部系统2通讯连接，人体放射性元素检测模块18用于检测患者身体内的放射性元素剂量，并将检测结果发送至外部系统2。人体放射性元素检测模块18有一个红外射灯，在地面一米区域射出一条红线，然后对患者进行全身扫描。外部系统2本身或者外部系统2的医生终端对应的医生能够根据检测结果给出患者是否可以从核素治疗病房中出院的结论。

本实施例中所指的检测结果可以是检测到的患者身体内的放射性元素剂量，也可以是根据检测到的患者身体内的放射性元素剂量处理成的患者放射性元素分布图，采用分布图的形式，能够更加直观的反应患者体内的放射性元素分布，便于医生能够更快速准确的得出患者是否可以从核素治疗病房中出院的结论。

参考图1，在进一步优选实施例中，医用机器人还包括人机交互模块14，人机交互模块14用于获取人体放射性元素检测模块18的检测结果，并通过显示屏展示给患者。人机交互模块14还用于从外部系统2中获取该患者是否能够从核素治疗病房中出院的决定，并将该结论反馈于该患者。

在更进一步优选实施例中，无线通讯模块17与外部系统2的医生终端通讯连接，本实施例中医生终端可以是医生工作使用的电脑或者手机等电子设备终端。实现机器人与外部医生终端视频、语音交互。进而实现患者可通过机器人与医生实现视频或者语音交互，方便医患沟通。

在优选实施例中，清扫模块13用于当放射性垃圾大于或等于预设值时，清扫并收集放射性垃圾。本实施例中，机器人预先存有放射性垃圾预设数值，当检测放射性垃圾的放射性元素超过此数值时，便认为该放射性垃圾的放射性元素超标。清扫模块13用于清扫并收集放射性元素超标的放射性垃圾。可以减轻机器人的工作量，使其有较足够的时间进行导医工作。并且对于放射性元素超标的放射性垃圾的清理能够更加及时，更好的避免放射性元素超标的放射性垃圾对患者的伤害。

在优选实施例中，放射性探测模块11包括旋转云台、放射性扫描头和摄像头，本实施例的旋转云台可实现360°旋转，放射性扫描头用于检测放射性垃圾，摄像头用于对放射性垃圾进行拍照定位。放射性扫描头和摄像头固定于旋转云台上，并保持相同的工作朝向。具体为放射性扫描头和摄像头均为固定型，本身不旋转，使摄像头和放射性扫描头工作时方向保持一致，使得检测的放射性垃圾定位准确。摄像头和放射性扫描头工作时，共同随着旋转云台进行360°旋转扫描和拍照。

本实施例的机器人中，放射性扫描头和摄像头具有初始化、归零、对位的功能。本实施例的机器人中，具有ai图像识别功能和运动算法功能，根据摄像头拍摄的图像进行图像识别，并计算放射性垃圾的位置，实现清扫模块13到达指定位置对放射性垃圾的进行清扫和收集。

在另一优选实施例中，放射性探测模块11包括同时具有放射性元素扫描功能和定位功能的设备。为实现该设备具有较精准的探测定位功能，该设备包括有屏蔽罩，屏蔽罩上设置有检测及定位开口，该设备通过检测及定位开口检测和定位放射性垃圾，实现直线检测定位，准确确定放射性垃圾的位置并进行清扫。进一步优选实施例中，屏蔽罩包括检测及定位开口和屏蔽主体，屏蔽主体为含铅元素的材料制备得到，屏蔽主体可较好的屏蔽放射性元素，实现放射性垃圾的检测及定位更加准确。

本实施例的机器人具有控制模块12，主要用于接收信息和处理信息，根据机器人各个模块或者外部接收的信息进行处理，并形成控制各个模块的指令。使得各个模块能够相互配合实现工作。

参考图2-5，本发明还提供一种医用机器人的控制方法，包括如下步骤：

s1：检测并定位放射性垃圾；本实施中对放射性垃圾的检测和定位的步骤可以是同时进行，也可以是分先后进行。

s3：使医用机器人行走至放射性垃圾附近；本实施例中的机器人预先熟悉所工作空间内固定摆放的物品(例如核辐射设备、病床、或者其他一些固定仪器设备)，预先形成运动地图的可行走路径。使医用机器人通过可行走路径行走至放射性垃圾附近，避免机器人撞坏其他固定设备。

s4：对放射性垃圾进行清扫和收集。

本实施例的机器人的控制方法，可较好的控制机器人对放射性垃圾的清扫收集，避免放射性垃圾较多对患者身体的伤害。并且通过机器人清扫收集放射性垃圾，更有利于将放射性垃圾单独收集，较好的管控放射性污染物的排放。

参考图2，进一步优选实施例中，检测并定位放射性垃圾后，行走至放射性垃圾附近前，还包括判定放射性垃圾是否大于或等于机器人预设值的步骤，s2：当放射性垃圾大于或等于机器人预设值时，说明该放射性垃圾的放射性元素超标；

使医用机器人行走至放射性元素超标的放射性垃圾附近；

对放射性元素超标的放射性垃圾进行清扫和收集。

实现能够快速将放射性元素超标的放射性垃圾清理干净，减少超标的放射性元素对患者的伤害。

在优选实施例中，医用机器人的控制方法，还包括如下步骤：

与外部系统通讯连接，从外部系统获取患者的医疗信息，患者医疗信息中存有在医院患者的医疗信息，包括患者基本身份信息，诊断报告，诊断结果，病例等信息。

根据获取的医疗信息对患者进行导引。

参考图3，在进一步优选实施例中，医用机器人的控制方法，还包括如下步骤：

s11：与外部系统通讯连接，从外部系统获取患者的医疗信息；

s12：行走至患者附近；

s13：检测患者身份；

s14：获取与患者身份相匹配的医疗信息；

s15：根据获取的医疗信息对患者进行导引。

在优选实施例中，医用机器人的控制方法，还包括如下步骤：

接收运送物品指令；

将物品运送给患者。

参考图4，在进一步优选实施例中，医用机器人的控制方法，还包括如下步骤：

s111：接收运送物品指令和该物品对应的患者信息；

s112：将物品运送至患者附近；

s113：检测患者身份；

s114：当检测到的患者身份与接收到的患者信息相匹配时，装有物品的锁止机构开启。

参考图5，在优选实施例中，医用机器人的控制方法，还包括如下步骤：

s01：检测患者体内的放射性元素含量；

s02：将检测结果发送至外部系统；

s03：接收外部系统的是否可以从核素治疗病房中出院的结论；

s04：将是否可以从核素治疗病房中出院的结论反馈给该患者。

在优选实施例中，医用机器人的控制方法，还包括如下步骤：

与外部系统的医生终端通讯连接，

建立与外部系统的医生终端的语音交互或视频交互，进而实现患者可通过机器人与医生实现视频或者语音交互，方便医患沟通。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。