采血针夹爪装置、采血机器人及其采血控制方法与流程

1.本发明属于自动采血设备设计技术领域，具体涉及一种采血针夹爪装置、采血机器人及其采血控制方法。


背景技术：

2.在医疗领域，患者静脉采血的工作一般是由资深医院护士手动完成。目前国内外都在研发可直接应用于医院的智能采血机器人设备，使用智能采血机器人设备可自动完成患者的采血无需医疗人员参与，这可以大大减少医疗人员的工作量。在智能采血机器人设备中通常使用机械臂配合夹爪来完成采血针的夹取以及采血管的转移等相关工作。由于现有的夹爪功能单一，集成度不高，在智能采血机器人夹爪工作时，往往存在夹爪的灵活度不足以及工作效率低等问题。相关技术中的采血针夹爪装置功能单一，能够完成夹取采血针的工作，但是无法判断采血针是否回血，并且因为不具备测量采血针与患者手臂之间距离的装置，所以在控制夹爪入针时存在入针深度不当导致患者采血体验感不佳的问题。


技术实现要素：

3.因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种采血针夹爪装置、采血机器人及其采血控制方法，能够对采血过程中采血管内是否产生回血进行实时判断，有效防止现有技术中采血针入针过浅采血不成功或者入针过深给患者带来过多痛苦，有效提升患者的采血体验、采血智能化、采血精度。
4.为了解决上述问题，本发明提供一种采血针夹爪装置，包括装置外壳，所述装置外壳内具有夹爪模块，所述夹爪模块能够被控制从所述装置外壳中伸出或者缩回，所述夹爪模块包括电动夹爪，所述电动夹爪能够夹持采血针，所述夹爪模块上还设有色标传感器，所述色标传感器能够判断与所述采血针对应设置的采血管内流体的颜色。
5.在一些实施方式中，所述采血针夹爪装置还包括距离检测部件，所述距离检测部件能够检测所述采血针与患者待采血位置的距离。
6.在一些实施方式中，所述距离检测部件包括激光测距仪。
7.本发明还提供一种采血机器人，包括采血针夹爪装置，所述采血针夹爪装置为上述的采血针夹爪装置。
8.本发明还提供一种采血机器人的控制方法，用于控制上述的采血机器人，包括如下步骤：
9.获取所述采血针与所述患者待采血位置的距离；
10.在所述距离达到预设距离时，控制所述夹爪模块朝向所述患者待采血位置进给第一设定距离；
11.获取所述采血管内流体的颜色；
12.根据获取的颜色进一步控制所述夹爪模块的进给与否。
13.在一些实施方式中，根据获取的颜色进一步控制所述夹爪模块的进给与否包括：
14.当获取的颜色与预设颜色一致时，控制所述夹爪模块停止进给。
15.在一些实施方式中，根据获取的颜色进一步控制所述夹爪模块的进给与否包括：
16.当获取的颜色与预设颜色不一致时，控制所述夹爪模块继续进给第二预设距离，并再次获取所述采血管内流体的颜色，直至当获取的颜色与预设颜色一致时，控制所述夹爪模块停止进给。
17.在一些实施方式中，在所述夹爪模块进给过程中，若获取到急停指令则控制所述夹爪模块停止进给。
18.本发明提供的一种采血针夹爪装置、采血机器人及其采血控制方法，通过在采血针夹爪装置中设置所述色标传感器，从而能够对采血过程中采血管内是否产生回血进行实时判断，如此能够有效防止现有技术中采血针入针过浅采血不成功或者入针过深给患者带来过多痛苦，有效提升患者的采血体验，进一步提升相应的采血机器人的采血智能化及采血精度。
附图说明
19.图1为本发明实施例的采血针夹爪装置的立体结构示意图；
20.图2为本发明实施例的采血机器人的立体结构示意图。
21.附图标记表示为：
22.1、装置外壳；2、电动夹爪；3、色标传感器；4、距离检测部件；5、接线端口；100、采血针；101、机械臂；102、采血针夹爪装置。
具体实施方式
23.结合参见图1及图2所示，根据本发明的实施例，提供一种采血针夹爪装置，包括装置外壳1，所述装置外壳1内具有夹爪模块，所述夹爪模块能够被控制从所述装置外壳1中伸出或者缩回，所述夹爪模块包括电动夹爪2，所述电动夹爪2能够夹持采血针100，所述夹爪模块上还设有色标传感器3，所述色标传感器3能够判断与所述采血针100对应设置的采血管内流体的颜色(具体也即血液的颜色红色)。该技术方案中，通过在采血针夹爪装置中设置所述色标传感器3，从而能够对采血过程中采血管内是否产生回血进行实时判断，如此能够有效防止现有技术中采血针入针过浅采血不成功或者入针过深给患者带来过多痛苦，有效提升患者的采血体验，进一步提升相应的采血机器人的采血智能化及采血精度。
24.在一些实施方式中，所述采血针夹爪装置还包括距离检测部件4，所述距离检测部件4能够检测所述采血针100与患者待采血位置的距离，所述距离检测部件4具体可以包括激光测距仪，能够进一步提高采血针100的入针距离及位置精度。
25.根据本发明的实施例，还提供一种采血机器人，包括采血针夹爪装置，所述采血针夹爪装置为上述的采血针夹爪装置。
26.根据本发明的实施例，还提供一种采血机器人的控制方法，用于控制上述的采血机器人，包括如下步骤：
27.利用所述距离检测部件4获取所述采血针100与所述患者待采血位置的距离；
28.在所述距离达到预设距离时，控制所述夹爪模块朝向所述患者待采血位置进给第一设定距离；
29.利用所述色标传感器3获取所述采血管内流体的颜色；
30.根据获取的颜色进一步控制所述夹爪模块的进给与否。
31.该技术方案中，利用所述色标传感器3能够对采血过程中采血管内是否产生回血进行实时判断，如此能够有效防止现有技术中采血针入针过浅采血不成功或者入针过深给患者带来过多痛苦，有效提升患者的采血体验，同时通过所述距离检测部件4能够对采血针100的入针初始位置进行精确判断。
32.在一些实施方式中，根据获取的颜色进一步控制所述夹爪模块的进给与否包括：当获取的颜色与预设颜色一致时，控制所述夹爪模块停止进给；或者，当获取的颜色与预设颜色不一致时，控制所述夹爪模块继续进给第二预设距离，并再次利用所述色标传感器3获取所述采血管内流体的颜色，直至当获取的颜色与预设颜色一致时，控制所述夹爪模块停止进给。
33.该技术方案中，将现有技术中的单次入针进给的方式区分为两段入针的方式，能够有效避免现有技术中由于患者体型的不同(例如大小、肥瘦)导致单次入针时入针距离的设定存在过大或者过小的问题，进而使采血针100达到入针进给的预设距离时未回血或者插入过深的不足，提升了采血机器人的智能化，提升了患者的舒适性。
34.在所述夹爪模块进给过程中，若获取到急停指令则控制所述夹爪模块停止进给，所述急停指令是由患者根据自己的主观感受控制发出的，这能够保证患者的自身安全。
35.以下对本发明的采血机器人的具体使用流程进一步阐述。
36.在智能采血机器人应用情景中，患者完成身份认证并采集静脉血管数据，智能采血机器人进行血管识别预检测，若智能终端判断可以确定入针点位置则采血针夹爪装置开始拾取采血针100的操作。
37.首先，由智能采血机器人智能终端控制机械臂101带动采血针夹爪装置102运动至待拾取采血针位置。智能采血机器人采血针夹爪装置102的电动夹爪2和色标传感器3从装置外壳1内部由第一电机控制推出到外部。
38.然后第二电机控制电动夹爪2的左右夹爪打开，内部第一电机控制呈打开状态的电动夹爪2继续向前直至采血针100的持针座进入电动夹爪2的卡槽中间，此时第二电机控制电动夹爪2的左右夹爪闭合将采血针100夹紧，随后第一电机控制电动夹爪2和色标传感器3从装置外壳1外部重新回到内部。
39.接着智能采血机器人智能终端控制机械臂101将采血针夹爪装置102移动至患者手臂斜上方，此时采血针夹爪装置102的激光测距仪打开并发射激光至患者手臂，测量采血针与患者手臂距离参数传递给智能终端，该参数供智能终端视觉模块和算法确定入针点位置。
40.随后智能采血机器人智能终端控制机械臂101带动采血针夹爪装置102将采血针100向入针点移动，激光测距仪通过激光测距实时提供采血针与手臂距离。当采血针100达到可入针的距离时，机械臂101停止运动。
41.智能采血机器人控制采血针夹爪装置102入针会根据色标传感器3检测结果分为两段：
42.第一段入针：由第一电机控制将色标传感器3和夹持有采血针100的电动夹爪2缓慢推出，待采血针100进入患者手臂一段距离后停止，推针的同时色标传感器3检测采血管
中是否出现血液。如果第一段入针后色标传感器3检测到回血，则不再进行第二段推针。在该过程中如果患者感觉不适、疼痛感强烈可通过智能采血机器人桌面设置的急停按钮终止采血，从而保证智能采血患者的自身安全。
43.第二段入针：智能终端在短暂等待时间内未收到急停指令，第一电机控制夹持有采血针100的电动夹爪2继续推进，直至色标传感器3检测到采血管中出现血液后停止。智能采血机器人采血针夹爪装置保持当前状态，等待采血完成。
44.智能采血机器人完成采血后，由第一电机控制将电动夹爪2夹持的采血针100拔离患者手臂，智能终端控制机械臂101运动将采血针夹爪装置移动至采血针回收盒上方。此时第二电机控制电动夹爪2的左右夹爪打开，采血针100掉落进入采血针回收盒中。电动夹爪2保持打开状态，机械臂101移动将智能采血机器人采血针夹爪装置返回初始位置，等待下一次夹取采血针。
45.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
46.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。