具有静脉注射功能的机器人的制作方法

本发明涉及具有静脉注射功能的机器人。

背景技术：

目前，机器人是模拟人类行为或思想、或是模拟其他生物的机械，是整合机械、电子、信息、工业设计等领域的技术。目前机器人已广泛的运用在各种领域中，特别是高危险、高负担、高精细、反复性高的工作，例如制造业的生产线使用工业机器人来生产产品。

在医疗业，九成以上的PIVAS护士在手掰安瓿瓶、分离注射器、处置用过的针头、拔针时都出现过不同程度的手割伤。由于此类药物大都具有细胞毒性，即使防护措施再严密，工作人员依旧存在职业暴露的危险，易受到药物的毒害，对职工的健康造成了不小的隐患，在传统的化疗药物配置采用机器配置，保护了医护人员及患者的安全，进一步提高疗效，机器人很好的做到了这一点。

如何提供一种能注射药物，配药，达到完全的人工机器分离的静脉注射功能的机器人成为急需解决的技术问题。

技术实现要素：

该发明用于让机器人能够自动开启安瓿瓶,自动用稀释剂调剂粉状药物,自动抽吸定量安瓿药液,自动把医疗废物投入专用容器,无需多次穿刺，防止药物交叉感染允许用户优先处理紧急配药，自动调整配药顺序，密闭环境处理配置过程；还可以使得每次配药都有完整记录可供追溯，避免医闹。

针对上述内容，本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便的具有静脉注射功能的机器人；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种具有静脉注射功能的机器人，包括用于放置安瓿瓶的台架，设置在台架一侧且旋转360°的夹持六自由度机械手、设置在夹持六自由度机械手上的安瓿瓶夹取装置、设置在夹持六自由度机械手90°一侧且用于将安瓿瓶夹取装置上的安瓿瓶体打开的敲击装置、设置在夹持六自由度机械手180°一侧且用于放置破碎安瓿瓶体的垃圾箱、设置在夹持六自由度机械手270°一侧的注射机架、设置在注射机架上且用于从安瓿瓶体中取液排气并给人体注射的注射装置以及设置在注射机架一侧且用于放置手臂的扶手器。

作为上述技术方案的进一步改进：

安瓿瓶夹取装置包括设置在夹持六自由度机械手上的固定夹、与固定夹对应的活动夹、分别设置在固定夹侧面上与活动夹侧面上的弧形夹、设置在活动夹/固定夹上的夹紧气缸以及设置在固定夹上的导向杆；夹紧气缸带动活动夹在导向杆上远离或靠近固定夹，固定夹的弧形夹与活动夹的弧形夹组成用于夹紧安瓿瓶体的盲孔槽或直通孔。

敲击装置包括敲击六自由度机械手、设置在敲击六自由度机械手上的敲击气缸、设置在敲击气缸端部的敲击杆，敲击杆与安瓿瓶夹取装置夹持的安瓿瓶体的颈部对应，敲击杆将安瓿瓶体的颈部上端的玻璃击落到垃圾箱中。

注射装置包括底部设置在注射机架上的注射六自由度机械手、设置在注射六自由度机械手端部的斜面旋转头以及尾部与斜面旋转头连接的注射头装置；

注射头装置包括注射头架、设置在注射头架上且通过摩擦力夹紧注射器的夹紧孔、设置在注射头架上且用于检测倒置的注射器内是否有气泡的超声波气泡检测器、用于径向夹持注射器的针芯尾部的握柄机械手、用于轴向推动将握柄机械手的夹紧柄气缸以及设置在注射头架上且带动握柄机械手轴向运动的注射电动直线推杆；

在注射机架上设置有用于检测静脉的红外线和超声波成像系统。

斜面旋转头的旋转斜面为45°。

注射器的底面为向针孔位置倾斜的下倾斜面。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

为了解决机器人识别静脉血管，在传统机器人上添加红外线和超声波成像系统。机器人先压住受试者的胳膊，稍稍制约一下他的血流，也让静脉突出一点。这时它发出红外线，在人的手臂部位扫描，寻找静脉。同时还使用超声波扫描，用“双保险”来确认针尖将戳进血管，而不会将手臂扎成“马蜂窝”。此外，加上精准的分析软件来检测血流量，来找到下针的血管。之后机器就会调整针头并插入到准确的位置和深度，注射药物。

使用机器人中的机器手臂自动开启安瓿瓶同时自动用稀释剂调剂粉状药物并抽吸定量安瓿药液，药物安瓿瓶用完之后废弃并投入收纳容器，同时使用红外线及超声波成像系统寻找静脉注射药物。

本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更佳详细的描述。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明安瓿瓶夹取装置的结构示意图。

图3是本发明敲击装置的结构示意图。

图4是本发明注射装置的排气结构示意图。

图5是本发明注射装置的取液结构示意图。

图6是本发明注射装置的注射结构示意图。

其中：1、夹持六自由度机械手；2、安瓿瓶夹取装置；3、敲击装置；4、垃圾箱；5、注射机架；6、注射装置；7、扶手器；8、固定夹；9、活动夹；10、弧形夹；11、夹紧气缸；12、导向杆；13、敲击六自由度机械手；14、敲击气缸；15、敲击杆；16、安瓿瓶体；17、注射六自由度机械手；18、斜面旋转头；19、注射头装置；20、注射头架；21、夹紧孔；22、注射器；23、下倾斜面；24、超声波气泡检测器；25、注射电动直线推杆；26、握柄机械手；27、夹紧柄气缸；28、红外线和超声波成像系统。

具体实施方式

如图1-6所示，本实施例的具有静脉注射功能的机器人，包括用于放置安瓿瓶的台架，设置在台架一侧且旋转360°的夹持六自由度机械手1、设置在夹持六自由度机械手1上的安瓿瓶夹取装置2、设置在夹持六自由度机械手190°一侧且用于将安瓿瓶夹取装置2上的安瓿瓶体16打开的敲击装置3、设置在夹持六自由度机械手1180°一侧且用于放置破碎安瓿瓶体16的垃圾箱4、设置在夹持六自由度机械手1270°一侧的注射机架5、设置在注射机架5上且用于从安瓿瓶体16中取液排气并给人体注射的注射装置6以及设置在注射机架5一侧且用于放置手臂的扶手器7。

安瓿瓶夹取装置2包括设置在夹持六自由度机械手1上的固定夹8、与固定夹8对应的活动夹9、分别设置在固定夹8侧面上与活动夹9侧面上的弧形夹10、设置在活动夹9/固定夹8上的夹紧气缸11以及设置在固定夹8上的导向杆12；夹紧气缸11带动活动夹9在导向杆12上远离或靠近固定夹8，固定夹8的弧形夹10与活动夹9的弧形夹10组成用于夹紧安瓿瓶体16的盲孔槽或直通孔。

敲击装置3包括敲击六自由度机械手13、设置在敲击六自由度机械手13上的敲击气缸14、设置在敲击气缸14端部的敲击杆15，敲击杆15与安瓿瓶夹取装置2夹持的安瓿瓶体16的颈部对应，敲击杆15将安瓿瓶体16的颈部上端的玻璃击落到垃圾箱4中。

注射装置6包括底部设置在注射机架5上的注射六自由度机械手17、设置在注射六自由度机械手17端部的斜面旋转头18以及尾部与斜面旋转头18连接的注射头装置19；

注射头装置19包括注射头架20、设置在注射头架20上且通过摩擦力夹紧注射器22的夹紧孔21、设置在注射头架20上且用于检测倒置的注射器22内是否有气泡的超声波气泡检测器24、用于径向夹持注射器22的针芯尾部的握柄机械手26、用于轴向推动将握柄机械手26的夹紧柄气缸27以及设置在注射头架20上且带动握柄机械手26轴向运动的注射电动直线推杆25；

在注射机架5上设置有用于检测静脉的红外线和超声波成像系统28。

斜面旋转头18的旋转斜面为45°。

注射器22的底面为向针孔位置倾斜的下倾斜面23。

使用本发明时，六自由度机械手是很常见的机构，简单的说就是多个电机与多个直线电动推杆的组合。夹持六自由度机械手1带动安瓿瓶夹取装置2移动到台架上方，夹紧气缸11带动活动夹9远离固定夹8，将台架上的安瓿瓶体16套装，然后通过夹紧气缸11带动活动夹9靠近固定夹8，通过弧形夹10实现对安瓿瓶体16的夹持，可以在其中安装橡胶垫等，增加摩擦力，实现抓取安瓿瓶体16。通过夹持六自由度机械手1转动90°，敲击装置3上的敲击六自由度机械手13按照预制程序，通过敲击气缸14带动敲击杆15将安瓿瓶体16打开，玻璃渣掉入垃圾箱4；再旋转90°，开始取液工序，当取液完毕，通过夹持六自由度机械手1转动90°，(也可以反向90°)，松开夹紧气缸11，破碎的安瓿瓶体16掉入垃圾箱4，当然通过伸缩臂的配合，可以使得垃圾箱4远离工作区。

夹紧孔21夹紧注射器22，通过摩擦配合，当然采用安瓿瓶体16夹紧原理更好，握柄机械手26径向靠近针芯尾柄，从而握住尾柄，作为优选通过夹紧柄气缸27实现轴向夹紧尾柄，防止轴向窜动，旋转注射六自由度机械手17握柄机械手26实现注射器22倒置，通过注射电动直线推杆25推动针芯，排出气泡，通过下倾斜面23使得气泡更好的汇集到针口处，通过超声波气泡检测器24反馈气泡信息，从而更好的排完气泡，通过斜面旋转头18(类似镗铣头结构)旋转45°使得注射器变为水平方向，通过红外线和超声波成像系统28双保险感应查找静脉，或人工寻找静脉，按程序控制，将坐标定义在针尖或注射器的一个位置上，注射六自由度机械手17带动注射器扎入，通过注射电动直线推杆25推动针芯实现注射，注射电动直线推杆控制精确，本发明取代了护士注射，通过调速实现缓慢注射，防止扎错位置，降低了护士的劳动负担。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不在一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。