全科医师机器人系统的制作方法

涉及智能服务机器人领域，尤其是一种提供全科医学服务的全科医师机器人系统。

背景技术：

我国全科医师培养和使用处于起步阶段，全科医师数量严重不足，制约了基层医疗卫生服务水平。所谓全科，其实并不全，要么是中医，要么是西医，一些特殊检查项目还需要实验室、超声科或放射科医师来实施。

我国专科医师通常不得不将大部分时间和精力服务于常见病、多发病、慢性病患者，而非专注于疑难杂症诊治的医学科学家，制约了临床研究水平。站在解放专科医师角度，急需补充大批低年资全科医师。

当sars、新冠肺炎等疫情爆发时，医护人员直接近距离接触高传染性患者，导致大批医师护士医院内感染，造成国家救护能力损失。

面临的困境是：

(1)因临床医学是一门经验科学，优秀医师成才周期长、产出低，紧缺时不能及时补充；

(2)疫情爆发，社会恐慌，患者蜂拥而入，混乱不堪，医护人员不得不直接近距离接触高传染性患者；

(3)疫情大爆发，患者群体急剧增加，医护人员不得不连续高强度加班工作，医护人员经常体力透支，焦虑紧张，免疫力下降，而自身防护措施得不到充分保障，原本紧缺的医师护士相继感染死亡。

值得欣慰的是：

互联网医疗服务疫情防控，无交叉感染风险、使用便捷、提供“7×24”服务，具有天然优势。

但是，现有互联网医疗、机器人医生提供远程问诊、答疑，担当医师助手，还不能替代实体医院的检查、诊断。

鉴于此，设计全科医师机器人，借助支持系统，采用远程操控或智能操控方式，监测生命体征、医疗查体，完成心电、超声、x光、脑电图、肺功能、化验、病理等检查，执行药品及食物配送、情感陪护、环境消毒，从而，提高能效，减低接触感染风险。

技术实现要素：

本发明提供一种全科医师机器人系统，解决现有全科医师数量不足，疫情爆发时医护大批感染困境，借助支持系统，采用远程操控或智能操控方式，监测生命体征、医疗查体、完成特殊检查，实施诊疗、情感陪护、环境消毒，从而，提高能效，减低接触感染风险。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种全科医师机器人系统，包括：

全科医师机器人和支持系统，全科医师机器人由底盘和机器人本体组成，机器人本体包括显示器、机械臂、蛇形机械颈和主体结构，显示器与主体结构之间由蛇形机械颈联结，机械臂包括左侧九轴机械臂和右侧九轴机械臂，其分别与主体结构左侧上端和主体结构右侧上端联结，九轴机械臂由肩轴关节、上臂、肘关节、前臂、腕关节、手掌、手背、掌指关节、五个手指及指间关节组成；

所述底盘为四轮全向驱动智能移行载体，高度15cm～25cm，其探测装置分散配置在底盘、显示器、机械臂、主体结构，采用gps/北斗定位导航，其操控方式包括无人驾驶和有人远程操控两种模式，通过执行路线规划算法，到达预定服务作业位置；所述探测装置至少包括摄像头、超声波雷达、激光雷达、陀螺仪、3d传感器、红外传感器；

所述显示器设置触摸屏幕、探测装置、状态感知模块、空气质量监测装置、生物特征识别模块、交互系统模块、无线通讯模块；显示器可通过蛇形机械颈在一定范围内前后左右上下移动、转向，也可移位到主体结构的侧面，便于人交互，还可以水平放置，便于收纳；在九轴机械臂的手掌和手背，以及主体结构外围，也可设置多个显示屏幕，提高人机交互效率；

所述主体结构与底盘联结，设置医疗照护模块、标本采集模块、标本检测模块、心电检查模块、超声检查模块、x线检查模块、脑电图检查模块、肺功能检查模块、日常照护模块、中央数据处理模块、生物安全模块、数据安全模块、电源动力模块；

所述医疗照护模块包括第一箱体内设置的血压测量设备、血氧饱和度测量设备、脉搏测量设备、体温测量设备、握力测量设备；第一箱体设置于主体结构左侧外壁，其与主体结构内部的智能丝杠升降装置联结，其升降范围不少于50cm，其腔室长宽高分别不少于50cm、20cm、20cm；

显示器前端设置摄像头、3d传感器、红外传感器，采集人体胸部和腹部起伏动作图像数据，依据算法，检测呼吸频率与呼吸深度；

借助摄像头、交互系统模块，采用医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式，实施常规病史采集，全身查体和医疗查房，其中，右侧九轴机械臂使用其手掌设置的听诊器、叩诊锤，实施听诊、叩诊，右侧九轴机械臂的食指中指环指的指腹部设置由柔性膜状压力传感器组成的矩阵，感知脉象，右侧九轴机械臂的中指指尖部设置照明、摄像头、3d传感器、红外传感器，感知舌象；

右侧九轴机械臂的小指设置氨传感器、硫化氢传感器、芳香烃传感器，检测气味；

由医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式拟定诊疗方案，下达医嘱；

依据程序算法，由九轴机械臂、交互系统模块执行医嘱，执行医嘱内容包括护理、饮食、项目检查、口服药、静脉输注药、物理康复、心理治疗、远程会诊、出院；

融合病史、查体、检查、医嘱及医嘱执行数据，形成数据集，生成医疗护理病历文档；

所述日常照护模块包括智能储物柜提供药品配送、食物配送，左侧九轴机械臂与右侧九轴机械臂协助起坐如厕，协助健身，协助进食，交互系统模块提供情感陪护及外界通讯联系；

智能柜为自动抽拉式设计，设置于主体结构内部的前侧，分割为保温仓和低温仓，用于药品、食物、日用品的临时储放，仓门设置触摸屏和智能音箱，触摸屏实时显示仓内物品，智能音箱播报提示信息，同时，用户可与智能音箱交互，或使用移动智能终端，发出需求，呼叫医护人员、点餐、购物；

显示器后侧设置空气质量监测装置，包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、pm10传感器、pm2.5传感器，监测局部空间环境，通过微控制模块，操控智能窗启闭，操控空调和空气净化装置运行；

所述标本采集模块包括指血采集装置、静脉血采集装置、胸水和腹水采集装置、尿液采集装置、粪便采集装置，至少四个通用型采集装置，设置于主体结构上部，其中，通用型采集装置用于采集人体唾液、鼻腔分泌物、咽部分泌物、痰液、呕吐物、前列腺液、精液、白带、人体体表及环境物体表面样本；样本采集后的去向包括直接导入检测流程，进行分析检测，或暂存于样品瓶，用于送检；

指血采集装置设置于主体结构左侧外壁的第二箱体，第二箱体与第一箱体紧密联结，第二箱体的腔室长宽高均不少于5cm，腔室内设置照明、摄像头、3d传感器、红外传感器、束指带、穿刺针盒、三轴穿刺机械臂、血液收集管、消毒剂喷雾装置；

静脉血采集装置设置于第一箱体，其内设置照明、摄像头、束臂带、带穿刺针的采血管、六轴静脉抽血机械臂、3d传感器、红外传感器、血管成像设备、消毒剂喷雾装置；

通用型采集装置包括第一软管、第二软管、第一智能蠕动泵、第二智能蠕动泵；第一软管近端连接生理盐水囊，第一软管末端设置喷头，在生理盐水囊与喷头之间设置第一智能蠕动泵；第二软管近端连接集样瓶，第二软管末端设置收集头，在集样瓶与收集头之间设置第二智能蠕动泵；第一智能蠕动泵、第二智能蠕动泵接收中央数据处理模块指令，依据样本种类和性状，由右侧九轴机械臂智能操控实施样本采集；

尿液采集装置包括尿壶尿液采集装置和集尿袋尿液采集装置；尿壶尿液采集装置包括第三软管，第三软管近端连接集样瓶，第三软管末端设置收集头，在集样瓶与收集头之间设置智能蠕动泵；集尿袋尿液采集装置包括第四软管，第四软管近端连接集样瓶，第四软管末端连接穿刺针头，在集样瓶与穿刺针头之间设置智能蠕动泵，由左侧九轴机械臂和右侧九轴机械臂协同，实施尿液样本的穿刺采集；

粪便采集装置包括保护罩、采集软管、滤膜、集样瓶；采集软管含有三支独立软管，第一独立软管近端连接生理盐水囊，末端设置喷头，在生理盐水囊与喷头之间设置智能蠕动泵；第二独立软管近端连接集样瓶，第二软管末端设置收集头，在集样瓶与收集头之间设置智能蠕动泵；第三独立软管内置传动轴，传动轴近端联结微型电机，传动轴末端联结搅拌头；在第二软管靠近集样瓶部位设置滤膜；

胸水和腹水采集装置采用远程操控和智能操控模式中至少一种模式，其中，远程操控模式在医师远程可视下，操控九轴机械臂，指引患者改变体位，超声导引下，穿刺，抽取胸水和腹水，胸水和腹水导入胸水和腹水检测装置；智能操控模式由机器人借助人机交互，指引患者改变体位，九轴机械臂实施超声导引下穿刺，抽取胸水和腹水；

所述标本检测模块设置于主体结构内部，包括血液检测装置、排泄物检测装置、尿液检测装置、粪便检测装置、抗原抗体检测装置、核酸检测装置；

血液检测装置包括全自动血球计数分析设备、全自动生化分析设备；采集的指血和静脉血，引入全自动血球计数分析设备，获取血液各类细胞成分数据；采集的指血和静脉血，引入全自动生化分析设备，获取血浆中成分数据；

排泄物检测装置包括全自动大体观察设备、全自动显微镜观察设备、全自动涂片he染色镜检设备、全自动涂片免疫组化染色镜检设备；

尿液检测装置包括尿液样品导流管道、尿液样品试纸检测腔室、尿液样品流式分析检测腔室；所述尿液样品试纸检测腔室包括尿液检测试纸储存盒、全自动尿液检测试纸分析设备、废旧检测试纸储存盒；尿液样品流式分析检测腔室包括尿液样品全自动离心浓缩设备、全自动流式细胞检测设备；

粪便检测装置包括粪便滤液引流管道、全自动粪便滤液试纸条检测设备、全自动粪便滤液流式检测分析设备；

抗原抗体检测装置包括全自动抗原抗体检测设备、试剂盒、试纸板，选用胶体金法；

核酸检测装置包括基因芯片检测装置和rt-pcr检测装置，基因芯片检测装置包括基因芯片储存盒、全自动样品制备设备、检测试剂盒、全自动基因芯片杂交反应设备及信号检测设备；rt-pcr检测装置包括mrna全自动提取设备、全自动rt-pcr仪及荧光检测仪、核酸检测试剂盒；

所述心电检查模块包括电极板、导联线、心电图主机，电极板及导联线设置于主体结构的前壁，心电图主机设置于主体结构的内部，导联线至少包括标准肢体导联、加压单极肢体导联、胸导联；

所述超声检查模块包括超声探头、超声仪主机；超声探头至少包括凸阵探头、线阵探头、相控阵探头，设置于主体结构的前壁，超声仪主机设置于主体结构的内部；

所述x线检查模块包括x线发生装置、球管、x线数字化平板探测器；x线发生装置设置于主体结构内，球管设置于左侧九轴机械臂的手掌，x线数字化平板探测器储放于主体结构的后壁收纳盒；

所述脑电图检查模块包括电极、导联、放大器、脑电图仪，其中，导联至少包括参考导联、纵向双极导联、横向双极导联；

借助摄像头、交互系统模块，采用医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式，由右侧九轴机械臂协助患者口含肺功能检测仪吹嘴，实施肺功能检查；

所述中央数据处理模块包括数据储存装置和数据处理装置，采集的临床数据，融合多传感器数据，发布到云服务器，经计算处理，获取有效数据，形成数据集，结合智能医疗系统、人工医疗系统，完成诊疗作业；

所述生物安全模块包括内部消毒装置、外部消毒装置、空气净化装置、废物处理装置；外部消毒至少包括消毒剂喷雾和紫外线灯照射两种方式，所述消毒剂喷雾和紫外线灯设置于左侧九轴机械臂；废物处理包括废物储存、废物消毒、废物处置；

所述数据安全模块通过区块链技术创建用户数据中心，存储和分布式运行用户数据；

所述状态感知模块包括摄像头、传感器、探测器、陀螺仪，散在分布在底盘、显示器、机械臂、主体结构外部和内部，感知机器人自身状态及周围环境；

所述支持系统由移动智能终端、云服务器、5g、物流系统、智能医疗系统、人机融合协议，vr/ar设备、地图导航系统、智能门禁、外科手术机器人、护理机器人、侍寝机器人、软件组成；人机融合协议包括人与全科医师机器人、全科医师机器人与其他机器人及智能硬件间通讯协议；软件包括底层操作系统、应用程序、算法。

作为优选方案，所述生物特征识别模块采用区块链技术进行实名认证，用户的生物特征识别至少包括语音、虹膜、掌纹、笔迹、步态、手势、唇读、人脸、意念中的一种。

作为优选方案，所述交互系统模块包括人机交互系统和设备间交互系统，整合多通道的交互方式。

作为优选方案，所述尿液检测装置和所述血液检测装置可用于胸水和腹水样本检测，更详细检测胸水和腹水样本中物质成分。

作为优选方案，所述粪便采集装置和粪便检测装置可用于呕吐物样本的采集和检测。

作为优选方案，所述核酸检测装置设置多样本通道，依据程序检测多个种类的细菌、病毒、肿瘤相关基因，或多个样本的同类型细菌、病毒、肿瘤相关基因；核酸检测装置可以并行检测多个样本。

作为优选方案，所述脉象的诊疗由右侧九轴机械臂的手指末节指腹设置的柔性压力传感器阵列实施触诊，感应动作电位数据，同步或延时映射给远程医师指尖的智能硬件，获取脉象，也可传输到云服务器，由特定算法，获取脉象。

作为优选方案，所述样本检测装置至少设置一个检测通道，实现单人单样本检测，单人多样本检测。

作为优选方案，所述操控包括人机远程融合模式，人机融合模式和智能作业模式；人机远程融合模式情况下，机器人自主作业时，操控人员在控制端实时动态感知其状态，一旦故障或差错，可控制或切断其自主作业，实时给以帮助，优化作业；人机融合模式情况下，与现场的医生、护士、患者、患者陪护人员协同，机器人实施作业；智能作业模式情况下，机器人到达现场，完全自主实施作业。

作为优选方案，所述主体结构内部预留至少一个扩展槽，扩展槽包括电路、水路、气路、标本传输通道、数据链的连接接口，以及空间，用于增加功能模块。

作为优选方案，所述全科医师机器人，依据用户需求，选择性的将标本采集模块、标本检测模块、医疗照护模块、心电检查模块、超声检查模块、x线检查模块、日常照护模块中的一个或多个模块减配，满足用户个性化需求；

依据用户需求，选择性的将所述标本采集模块中的一个或多个采集装置减配，选择性的将所述标本检测模块中的一个或多个检测装置减配，满足用户个性化需求。

基于上述方案，本发明实施例的有益效果在于；全科医师机器人集成智能移行底盘和诊疗功能模块，借助人机交互和人机融合技术，独自或远程操控下，医疗查体，巡回查房，进行心电、超声、x光、肺功能等特殊物理检查，采集环境及人体样本，进行化验病理检测，借助智慧医疗系统，进行诊断，下达医嘱，执行常规治疗，自动生成病历文档，全科医师机器人与其他机器人合作，实施患者日常照护、外科手术、情感陪护、环境消毒，从而部分替代全科医师和低年资专科医师，在病房、居家、危险环境中，完成基本诊疗作业，提高能效，减低医护人员风险。

附图说明

图1是全科医师机器人系统正面总体结构组成示意图；

图2是全科医师机器人侧面结构示意图；

图3是第一箱体结构示意图；

图4是第二箱体结构示意图；

图5是第一、二箱体升降装置结构示意图；

图6是右侧九轴机械臂的手部配件示意图；

图7是右侧九轴机械臂的手部柔性膜状压力传感器矩阵示意图；

图8是尿壶尿液标本采集装置结构示意图；

图9是集尿袋标本采集装置结构示意图；

图10是粪便标本采集装置结构示意图；

图11是通用型标本采集装置结构示意图；

图12是标本检测装置结构示意图；

图13是x线检查示意图；

图14是消毒喷雾装置结构示意图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

底盘1；显示器2；机械臂3；左侧九轴机械臂3a；右侧九轴机械臂3b；蛇形机械颈4；主体结构5；手指6；肩轴关节7；上臂8；肘关节9；前臂10；腕关节11；手掌12；轮13；gps/北斗导航14；探测装置15；3d传感器16；红外传感器17；触摸屏幕18；状态感知模块19；空气质量监测装置20；生物特征识别模块21；交互系统模块22；无线通讯模块23；标本采集模块24；标本检测模块25；中央数据处理模块26；数据安全模块27；电源动力模块28；第一箱体29；内设置照明30；摄像头33；束臂带34；连接部件35；带穿刺针的采血管36；六轴静脉抽血机械臂37；血管成像设备38；消毒剂喷雾装置39；护臂板40；手臂入口41；手臂出口42；血压测量设备43；血氧饱和度测量设备44；脉搏测量设备45；体温测量设备46；握力测量设备47；第二箱体48；护指板49；束指带50；穿刺针盒51；三轴穿刺机械臂52；血液收集管53；左侧外壁54；复合装配部件55；手指入口56；丝杠57；电机58；听诊器59；叩诊锤60；柔性膜状压力传感器矩阵61；氨传感器62；硫化氢传感器63；芳香烃传感器64；智能储物柜65；智能音箱66；微控制模块67；空气净化装置68；尿液采集装置69；粪便采集装置70；通用型采集装置71；第三软管72；集样瓶73；收集头74；智能蠕动泵75；出液孔76；第四软管77；穿刺针头78；保护罩79；采集软管80；滤膜81；第一独立软管82；第二独立软管83；第三独立软管84；生理盐水囊85；喷头86；传动轴87；微型电机88；搅拌头89；第一软管90；第二软管91；第一智能蠕动泵92；第二智能蠕动泵93；ar/vr装置94；第一入口95；全自动血球计数分析设备96；全自动生化分析设备97；第二入口98；全自动大体观察设备99；全自动显微镜观察设备100；全自动涂片he染色镜检设备101；全自动涂片免疫组化染色镜检设备102；第三入口103；样品试纸检测腔室104；样品流式分析检测腔室105；抗原抗体检测装置106；基因芯片检测装置107；rt-pcr检测装置108；第一收纳盒109；第二收纳盒110；心电图主机111；超声仪主机112；x线发生装置113；x线数字化平板探测器114；球管115；肺功能检测仪116；脑电图仪117；废物处理装置118；储存囊119；加注口120；第五软管121；硬质软管122；喷雾口123；紫外线灯124。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1-图14为本发明优选实施例提供的一种全科医师机器人系统，采用远程操控或智能操控方式，实施监测人体生命体征、全身查体、肺功能、心电、超声、脑电图、x光等物理检查，采集样本并完成化验病理检测，实施远程诊疗，自动生成病历文档，执行医嘱、情感陪护、环境消毒。

如图1所示，全科医师机器人系统包括全科医师机器人和支持系统，全科医师机器人由底盘1和机器人本体组成，机器人本体包括显示器2、机械臂3、蛇形机械颈4和主体结构5，显示器2与主体结构5之间由蛇形机械颈4联结，机械臂3包括左侧九轴机械臂3a和右侧九轴机械臂3b，其分别与主体结构5左侧上端和主体结构5右侧上端联结，机械臂3由肩轴关节7、上臂8、肘关节9、前臂10、腕关节11、手掌12、手背、掌指关节、五个手指6及指间关节组成，其中，在上臂8和前臂10中段分别设置一轴关节，增加机械臂3屈曲灵活度。

底盘1为四轮13全向驱动智能移行载体，高度15cm～25cm，其探测装置15分散配置在底盘1、显示器2、机械臂3、主体结构5感知周围环境即刻变化信息，采用gps/北斗定位14导航，无人驾驶和有人远程操控两种行驶模式可供选择，通过执行路线规划算法，基于用户指令在特定环境下，自主规避障碍，优化移动线路，到达预定服务作业位置；所述探测装置15至少包括摄像头33、超声波雷达、激光雷达、陀螺仪、3d传感器16、红外传感器17。

需要说明的是，响应用户需求，短途路线，比如医院内部、社区内部、临近社区，借助底盘1，自行前往预定位置；虽然路线短，但路况复杂，比如台阶、沟壑、道路崎岖，人工携带或人工辅助底盘1，到达终端用户；路线较长，乘坐交通工具，比如汽车、飞机、无人机、轨道交通等提供上门服务，也可委托第三方物流系统，抵达预定位置。

如图1、图2所示，显示器2设置触摸屏幕18、探测装置15、状态感知模块19、空气质量监测装置20、生物特征识别模块21、交互系统模块22、无线通讯模块23。显示器2可通过蛇形机械颈4在一定范围内前后左右上下移动、转向，也可移位到主体结构5的侧面，便于人机交互，还可以水平放置，便于收纳；在机械臂3的手掌12和手背，以及主体结构5外围，也可设置多个触摸屏幕18，提高人机交互效率。

在一种可行设计中，交互系统模块22与智能设备进行人机交互，至少包括触摸屏幕18；其中，交互系统模块22通过融合多通道的交互方式，包括语音、触摸屏、眼神、表情、虹膜、掌纹、笔迹、步态、手势、唇读、人脸、dna、意念等人类生物特征识别模块21，以及移动智能终端、智能穿戴设备、体内植入感知芯片、群件信息融合，满足不同类型用户使用习惯和物联网系统设备通讯标准，实现人机交互、设备间交互。当然，本发明通过智能训练，逐步进化，可以自主感知用户需求，无需通过人类生物学特征与用户交互，即可完成诊疗服务。

主体结构5与底盘1以可拆卸模块化方式联结，主体结构5内设置医疗照护模块、标本采集模块24、标本检测模块25、心电检查模块、超声检查模块、x线检查模块、肺功能检查模块、日常照护模块、中央数据处理模块26、生物安全模块、数据安全模块27、电源动力模块28。

医疗照护模块功能实现有赖于显示器3、主体结构5、机械臂3、蛇形机械颈4设置的装置和软件算法支撑。

如图3所示，第一箱体29，其腔室长宽高分别不少于50cm、20cm、20cm，其内部设置照明30、摄像头33、束臂带34及其连接部件35、带穿刺针的采血管36、六轴静脉抽血机械臂37、3d传感器16、红外传感器17、血管成像设备38、消毒剂喷雾装置39、护臂板40、手臂入口41、手臂出口42；患者将裸露的上肢从手臂入口41伸入第一箱体29，穿过束臂带34，放置到护臂板40上，上肢随着护臂板40沿滑槽前移，而连接部件35与第一箱体29内壁固定，从而上臂被加压束缚，第一箱体29内不能容纳的上肢末端部分则从手臂出口42伸出，消毒剂喷雾装置39喷出皮肤消毒剂，皮肤消毒剂干燥后，依据3d传感器16和血管成像设备38监测数据，六轴静脉抽血机械臂37加持带穿刺针的采血管36，穿刺上肢静脉，血液进入带穿刺针的采血管36，全程均在照明30条件下，由摄像头33和红外传感器17采集数据，借助交互系统模块22，参照触摸屏幕18的操作演示提示患者配合。

第一箱体29内还设置血压测量设备43、血氧饱和度测量设备44、脉搏测量设备45、体温测量设备46、握力测量设备47；借助交互系统模块22，参照触摸屏幕18的操作演示提示，患者将裸露的上肢从手臂入口41伸入第一箱体29，穿过固定在护臂板40上的血压测量设备43和脉搏测量设备45，测量血压和脉搏，体温测量设备46不接触测量体温，左手或右手紧握握力测量设备47，检测患者手部肌肉力量，患者自行掐捏提起上臂内侧皮肤，由摄像头33和3d传感器16采集数据，获取患者体脂含量数据，评估营养状况。

如图4所示，第二箱体48设置指血采集装置，其腔室长宽高均不少于5cm，腔室内设置照明30、摄像头33、3d传感器16、红外传感器17、护指板49、束指带50及连接部件35、穿刺针盒51、三轴穿刺机械臂52、血液收集管53、消毒剂喷雾装置39；借助交互系统模块22，参照触摸屏幕18的演示提示，患者手掌朝上，选择一个手指从第二箱体48的手指入口56伸入第二箱体48，穿过用连接部件35固定在护指板49上的束指带50，并前伸手指，致使手指根部受束缚，在照明30条件下，摄像头33、3d传感器16和红外传感器17采集的数据经过成像，实时显示在触摸屏幕18，并提示患者调整手指位置配合操作，消毒剂喷雾装置39喷出皮肤消毒剂，皮肤消毒剂干燥后，依据摄像头33、3d传感器16和红外传感器17采集的监测数据，三轴穿刺机械臂52从穿刺针盒51夹取一次性穿刺针，穿刺患者手指末节指腹，血液收集管53采集指腹血液，用于检测。

请参见图5，第一箱体29和第二箱体48紧密联结，复合装配部件55将第一箱体29和第二箱体48固定在主体结构5左侧外壁54，在主体结构5内部设置由丝杠57和电机58组成的智能升降装置，丝杠57和电机58通过连接杆56固定在主体结构5左侧外壁54。工作时，电机58启动，电机58带动丝杠57正向或反向转动，丝杠57带动复合装配部件55向上或向下移动，将带动第一箱体29和第二箱体48向上或向下移动，且其升降范围不少于50cm，以适应患者在坐位、卧位、站位等不同体位时手臂高度。

另外，在显示器2前端设置摄像头33、3d传感器16、红外传感器17，采集人体处在各种体位时胸部和腹部起伏动作图像数据，依据算法，获取呼吸频率与呼吸深度数据。

在本实施例中，借助摄像头33、交互系统模块22，参照触摸屏幕18的操作演示提示患者配合，采用医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式，实施常规病史采集，全身查体和医疗查房，其中，请参见图6，右侧九轴机械臂3b使用其手掌12设置的听诊器59、食指6末节设置的叩诊锤60，实施心脏肺部腹部听诊和叩诊，在右侧九轴机械臂3b的中指6指尖部设置照明30、摄像头33、3d传感器16、红外传感器17，采集摄像头33、3d传感器16和红外传感器17数据，经过算法处理，感知患者舌象和面象；请参见图7，右侧九轴机械臂3b的食指中指环指6的指腹部设置由柔性膜状压力传感器组成的矩阵61，实施全身触诊，感应动作电位数据，同步或延时映射给远程医师指尖的智能硬件，获取脉象，也可传输到云服务器，由特定算法，获取脉象。

如图6所示，在右侧九轴机械臂3b的小指6设置氨传感器62、硫化氢传感器63、芳香烃传感器64，根据需求，右侧九轴机械臂3b的小指6靠近人体部位、排泄物、分泌物，实时检测局部气味浓度。

由医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式拟定诊疗方案，下达医嘱。依据程序算法，由左侧九轴机械臂3a、右侧九轴机械臂3b、交互系统模块22执行医嘱，执行医嘱内容包括护理、饮食、项目检查、口服药、静脉输注药、物理康复、心理治疗、远程会诊、出院。融合病史、查体、检查、医嘱及医嘱执行数据，形成数据集，生成医疗护理病历文档。

日常照护模块主要由智能储物柜65提供药品配送、食物配送、日常用品配送，左侧九轴机械臂3a与右侧九轴机械臂3b协助起坐如厕，协助健身，协助进食，交互系统模块22提供情感陪护及外界通讯联系。请参见图1，智能储物柜65为自动抽拉式设计，设置于主体结构5内部的前侧，分割为保温仓和低温仓，用于药品、食物、日用品的临时储放，仓门设置触摸屏幕18和智能音箱66，触摸屏幕18实时显示仓内物品，智能音箱66播报提示信息，同时，用户与智能音箱66交互，或使用移动智能终端，发出需求，呼叫医护人员、点餐、购物。

如图2所示，显示器2后侧设置的空气质量监测装置20，其至少包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、pm10传感器、pm2.5传感器，监测局部空间环境，通过微控制模块67，操控智能窗启闭，操控房间空调和空气净化装置68运行。

人体和环境标本采集及检测与疾病诊断和防治关系密切。

本实施例的标本采集模块包括设置于第二箱体48的指血采集装置、设置于第一箱体29的静脉血采集装置，还包括尿液采集装置69、粪便采集装置70、至少四个通用型采集装置71，阵列排列，设置于主体结构5上部，其中，通用型采集装置71用于采集人体唾液、鼻腔分泌物、咽部分泌物、痰液、呕吐物、前列腺液、精液、白带、人体体表及环境物体表面样本；样本采集后的去向包括直接导入检测流程，进行分析检测，或暂存于样品瓶，用于送检。

如图8、图9所示，尿液采集装置69包括尿壶尿液采集装置69a和集尿袋尿液采集装置69b，分别用于从尿壶和集尿袋中采集尿液。从尿壶中采集尿液时，右侧九轴机械臂3b从主体结构5上部取出第三软管72，将末端设置的收集头74侵入尿壶尿液中，智能蠕动泵75启动，尿液样本进入第三软管72近端连接的集样瓶73或经出液孔76直接进入尿液检测装置；从集尿袋中采集尿液时，由左侧九轴机械臂3a和右侧九轴机械臂3b协同，从主体结构5上部取出第四软管77，将第四软管77末端连接的穿刺针头78穿刺进入集尿袋的尿液中，智能蠕动泵75启动，尿液标本经第四软管77进入近端连接的集样瓶73或经出液孔76直接进入尿液检测装置。

如图10所示，粪便采集装置70包括保护罩79、采集软管80、滤膜81、集样瓶73，采集软管80含有第一独立软管82、第二独立软管83、第三独立软管84，保护罩79设置于采集软管80的远端。第一独立软管82近端连接生理盐水囊85，末端设置喷头86，在生理盐水囊85与喷头86之间设置智能蠕动泵75；第二独立软管83近端连接集样瓶73，第二独立软管83末端设置收集头74，在集样瓶73与收集头74之间设置智能蠕动泵75；第三独立软管84内置传动轴87，传动轴87近端联结微型电机88，传动轴87末端联结搅拌头89；在第二独立软管83靠近集样瓶73部位设置滤膜81。采集粪便样本时，右侧九轴机械臂3b从主体结构5上部取出采集软管80，将保护罩79置于粪便上，防止粪便溅出而污染环境，启动第一独立软管82的智能蠕动泵75，生理盐水囊85盛装的生理盐水经喷头86喷洒到粪便上，启动微型电机88，经第三独立软管84内置的传动轴87带动搅拌头89，将粪便搅拌成稀糊状，第二独立软管83智能蠕动泵75启动，粪便样本经收集头74进入第二独立软管83，经滤膜81形成的粪便滤液进入集样瓶73或经出液孔76直接进入粪便检测装置。

如图11所示，通用型采集装置71主要用于人体表面、环境物体表面、口腔、咽喉、痰液、白带、精液等样本的采集，其结构包括第一软管90、第二软管91、第一智能蠕动泵92、第二智能蠕动泵93；第一软管90近端连接生理盐水囊85，第一软管90末端设置喷头86，在生理盐水囊85与喷头86之间设置第一智能蠕动泵92；第二软管91近端连接集样瓶73，第二软管91末端设置收集头74，在集样瓶73与收集头74之间设置第二智能蠕动泵93。当采集环境物体表面样本时，右侧九轴机械臂3b从主体结构5上部取出通用型采集装置71，第二软管91末端设置收集头74接触物体表面，启动第一智能蠕动泵92，生理盐水囊85内生理盐水经第一软管90末端喷头86喷洒到物体表面，启动第二智能蠕动泵93，含有物体表面成分的生理盐水经收集头74、第二软管91进入集样瓶73或经出液孔76直接进入程序预定的检测装置；当采集咽喉样本时，患者借助交互系统模块22，参照触摸屏幕18的操作提示，配合实施，右侧九轴机械臂3b的中指6伸入患者口腔，压低舌体，显露咽喉，依据中指6尖部的照明30、摄像头33、3d传感器16和红外传感器17数据，感知咽喉确切位置，左侧九轴机械臂3a从主体结构5上部取出通用型采集装置71，第二软管91末端设置收集头74接触并刺激咽喉，启动第一智能蠕动泵92，生理盐水囊85内生理盐水经第一软管90末端喷头86喷洒到咽喉部位，启动第二智能蠕动泵93，含有咽喉分泌物成分的生理盐水经收集头74、第二软管91进入集样瓶73或经出液孔76直接进入程序预定的检测装置；当采集痰液、白带、精液等流体或半流体样本时，将第二软管91末端设置收集头74侵入流体或半流体样本，启动第二智能蠕动泵93，经收集头74、第二软管91进入集样瓶73或经出液孔76直接进入程序预定的检测装置。以上操作均为执行医嘱，依据样本种类和性状，接收中央数据处理模块26指令，智能操控或远程操控实施。

工作中，胸水和腹水采集采用远程操控和智能操控模式中至少一种模式实施，其中，远程操控模式在医师远程可视下，佩戴ar/vr装置94的智能头盔或智能眼镜、智能手套，操控左侧九轴机械臂3a和右侧九轴机械臂3b，指引患者改变体位，超声导引下，夹持带穿刺针头的血液收集管53，穿刺，抽取胸水和腹水，胸水和腹水导入胸水和腹水检测装置；智能操控模式由机器人借助交互系统模块22，指引患者改变体位，左侧九轴机械臂3a和右侧九轴机械臂3b协同，实施超声导引下穿刺，抽取胸水和腹水。

标本检测模块25设置于主体结构5内部，包括血液检测装置、排泄物检测装置、尿液检测装置、抗原抗体检测装置106、核酸检测装置，其中，尿液检测装置和血液检测装置可用于胸水和腹水样本成分检测，尿液检测装置可用于粪便和呕吐物样本成分检测。

如图12所示，采集的指血和静脉血，经第一入口95进入全自动血球计数分析设备96，获取血液各类细胞成分数据，经第一入口95进入全自动生化分析设备97，获取血浆中成分数据，用于分析脏器功能、感染、炎症、肿瘤预警标志物。当然，胸水和腹水、脑脊液经第一入口95进入全自动血球计数分析设备96、全自动生化分析设备97，能够检测到胸水和腹水、脑脊液中的血球和生化指标。

如图12所示，采集的唾液、鼻腔分泌物、咽部分泌物、痰液、呕吐物、前列腺液、精液、白带等排泄物，经第二入口98进入全自动大体观察设备99观察排泄物的基本性状，再分别进入全自动显微镜观察设备100、全自动涂片he染色镜检设备101、全自动涂片免疫组化染色镜检设备102，进一步观察分泌物中细胞、微生物及其细微成分。

如图12所示，采集的尿液样品和粪便滤液经第三入口103进入样品试纸检测腔室104、样品流式分析检测腔室105，由全自动尿液检测试纸分析设备和全自动流式细胞检测设备检测分析尿液和粪便成分。

前述采集的标本经第一入口95、第二入口98、第三入口103进入抗原抗体检测装置106，采用全自动抗原抗体检测设备的胶体金层析免疫法，用于采集的样本中病原体或抗体的定性或定量检测。

前述采集的标本经入口95、入口98、入口103分别进入基因芯片检测装置107和rt-pcr检测装置108，分别用于宏基因和特定基因检测。其中，基因芯片检测装置107包括基因芯片储存盒、全自动样品制备设备、检测试剂盒、全自动基因芯片杂交反应设备及信号检测设备；rt-pcr检测装置108包括mrna全自动提取设备、全自动rt-pcr仪及荧光检测仪、核酸检测试剂盒。核酸检测装置设置多样本通道，能够并行检测多个样本，依据程序检测同一个样本的多个种类细菌、病毒、肿瘤相关基因，或多个样本的同类型细菌、病毒、肿瘤相关基因。

需要心电检查时，右侧九轴机械臂3b从主体结构5的前壁第一收纳盒109取出电极板及导联线，依据程序算法实施电极板在人体表的粘贴和移除，选择标准肢体导联、加压单极肢体导联或胸导联，由设置于主体结构5内部的心电图主机111采集心电数据。

需要超声检查时，依据程序算法，右侧九轴机械臂3b从主体结构5的前壁第二收纳盒110取出至少凸阵探头、线阵探头或相控阵探头中的一个超声探头，持超声探头在人体表的移动探测，由设置于主体结构5的内部超声仪主机112采集超声数据。

需要x线检查时，请参见图13，依据程序算法，由右侧九轴机械臂3b的手掌12及手指6夹持x线数字化平板探测器114，与左侧机械臂3a的手掌12的球管115配合，由设置于主体结构5内的x线发生装置113发射x线，穿透人体，实施人体x线探测，x线数字化平板探测器114采集数据发送到中央数据处理模块26。

需要肺功能检查时，借助摄像头33、交互系统模块22，采用医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式，右侧九轴机械臂3b将肺功能检测仪116的吹嘴取出，协助患者口含肺功能检测仪116的吹嘴吹气，肺功能检测仪116采集数据发送到中央数据处理模块26，生成肺功能量化指标，评估呼吸功能。

需要检查脑电图时，借助摄像头33、交互系统模块22，采用医师远程操控和机器人智能操控两种模式中的至少一种模式，右侧九轴机械臂3b将脑电图仪117的包含电极和导联的头套取出，患者配合戴上头套，电极位置确切并充分接触头皮，启动脑电图仪117，采集脑电波数据，发送到中央数据处理模块26，生成脑电图量化指标。

本实施例的中央数据处理模块26包括数据储存装置和数据处理装置，采集的临床数据，融合多传感器数据、探测器数据、肺功能检测数据、脑电图数据、超声数据、标本化验检查数据，发布到云服务器，经计算处理，获取有效数据，形成数据集，结合智能医疗系统、人工医疗系统，完成诊疗作业。

医疗活动中，生物安全至关重要。本发明的生物安全措施包括设置在内部的消毒剂喷雾装置39、设置在外部的消毒装置、空气净化装置68、废物处理装置118。具体的，如图14所示，内部的消毒剂喷雾装置39组成结构包括储存囊119、加注口120、第五软管121、智能蠕动泵75、硬质软管122、喷雾口123，消毒剂经加注口120注入储存囊119，消毒时，智能蠕动泵75启动，消毒剂流经第五软管121，从硬质软管122流出，经过喷雾口123成形高压喷射状微小液滴，用于内部空间的消毒；外部消毒装置采用消毒剂喷雾装置39和紫外线灯124照射两种方式，其消毒剂喷雾装置39的储存囊119、加注口120、第五软管121、智能蠕动泵75设置在主体结构5内，硬质软管122部分采用第五软管121材质，喷雾口123设置于左侧九轴机械臂3a的中指6末端，用于医疗设备的外表面、标本采集用软管、医院、家庭、隔离空间消毒剂消毒，其紫外线灯124设置于左侧九轴机械臂3a的前臂10，用于密闭空间紫外线杀菌消毒。废物处理装置118包括废物储存、废物消毒、废物处置，收集并无害化处理来自采集的样本、冲洗设备用的液体、检测用的试剂以及耗材等废物。

为了拓展全科医师机器人系统的未来需求，在标本采集模块24和标本检测模块25分别预留至少一个扩展槽，扩展槽包括电路、水路、气路、样品传输通道、数据链的连接接口，以及空间，用于增加标本采集和检测功能模块。当然，也可以在标本检测模块25的装置中增加设置一个或多个检测通道，既能实现单人单样本检测，也能实现单人多样本检测或多人多样本检测。

另外，可以依据用户需求，本发明的功能模块可以按需组合，也可以关闭或开启部分功能模块的工作状态，比如：

可依据需求，用户随机选择或组合标本采集模块24、标本检测模块25、医疗照护模块、心电检查模块、超声检查模块、x线检查模块、肺功能检查模块、日常照护模块中的一个或多个模块减配，满足用户个性化需求。

甚至，依据用户需求，选择性的将标本采集模块24中的一个或多个采集装置减配，选择性的将标本检测模块25中的一个或多个检测装置减配，满足用户个性化需求。

数据安全通过区块链技术创建用户数据中心实现，存储和分布式运行用户数据，其中，用户数据、连接的物联网数据、公有云或私有云的连接完全基于用户授权的区块链智能合约，实时写入区块链的用户数据经过用户授权后发布到公有云或私有云的区块链并实现用户数据安全隔离，且第三方用户获得授权可读取数据。

本实施例通过采集散在分布在底盘1、显示器2、机械臂3、主体结构5外部和内部的摄像头33、3d传感器16、红外传感器17、探测器15、gps/北斗导航14、陀螺仪的数据，通过数据融合计算，感知机器人自身状态及周围环境。

本发明还提供了支持系统，其至少包括移动智能终端、云服务器、5g、物流系统、智能医疗系统、人机融合协议、智能穿戴设备、vr/ar装置94、地图导航系统、智能门禁、外科手术机器人、护理机器人、侍寝机器人、软件；其中，人机融合协议包括人与全科医师机器人、全科医师机器人与其他机器人及智能硬件间通讯协议；软件包括底层操作系统、应用程序、算法。

基于此，全科医师机器人操控模式至少可选择人机远程融合模式、人机融合模式或智能作业模式。人机远程融合模式情况下，机器人自主作业时，操控人员在控制端实时动态感知其状态，一旦故障或差错，可控制或切断其自主作业，实时给以帮助，优化作业；人机融合模式情况下，与现场的医生、护士、患者、患者陪护人员协同，机器人实施作业；智能作业模式情况下，机器人到达现场，完全自主实施作业。

基于上述方案，本发明实施例的有益效果在于：全科医师机器人集成智能移行底盘和诊疗功能模块，借助人机交互和人机融合技术，独自或远程操控下，医疗查体，巡回查房，进行心电、超声、x光等特殊物理检查，采集环境及人体样本，进行化验病理检测，借助智慧医疗系统，进行诊断，下达医嘱，执行常规治疗，自动生成病历文档，全科医师机器人与其他机器人合作，实施患者日常照护、外科手术、情感陪护、环境消毒，从而部分替代全科医师和低年资专科医师，在病房、居家、危险环境中，完成基本诊疗作业，提高能效，减低医护人员风险。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。