一种静脉采血用辅助机器人的制作方法

本发明涉及医疗辅助器械技术领域，更具体地说，涉及一种静脉采血用辅助机器人。

背景技术：

静脉采血是医学上常用来检验病人体液正常的方法，许多的身体疾病检查都与此相关的。静脉采血多采用位于体表的浅静脉，通常采用肘部静脉、手背静脉、内踝静脉或股静脉。小儿可采颈外静脉血液。根据采血量可选用不同型号注射器，配备相应的针头。某些特殊检查，为避免血小板激活，要使用塑料注射器和硅化处理后的试管或塑料试管。

在静脉采血中，当需要采集多种血标本时，会按照一定的顺序依次进行采集，采集到的血标本会存储在具有不同功能的试管中，为了便于对试管进行区分，不同试管的管帽通常会设置成不同的颜色，采集完成后，试管不仅需要按照顺序进行摆放，还需要进行颠倒混匀，颠倒混匀的标准为：将试管来回颠倒180度为一次。

现有技术中，对于试管中血标本的颠倒混匀，通常是医护人员手动进行的，首先，长时间的手动颠倒会导致医护人员手臂酸痛，增大医护人员的工作压力，且容易因动作不规范导致混匀效果不达标；其次，不同试管所对应的颠倒次数也不相同，手动颠倒容易记错，而导致操作出错。因此，我们提出一种静脉采血用辅助机器人。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种静脉采血用辅助机器人，它可以实现根据不同试管的管帽颜色不同的特性，创造性地设置有颜色识别装置，并联合设置有机动颠倒装置、联动控制器，调节使颜色识别装置中的颜色识别传感器对准与试管管帽颜色相同的分色区后，颜色识别传感器可对分色区上涂料的颜色进行识别，联动控制器可根据颜色识别传感器的识别结果，启动机动颠倒装置中试管夹具，并使其带动主动齿轮转动相应的圈数，进而带动试管颠倒对应的次数，完成颠倒混匀的工作，与传统的手动颠倒相比，本发明可大大降低医护人员的工作量，且不易出错，并可有效避免因动作不规范而导致的混匀效果不达标，使用方便、实用性强。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种静脉采血用辅助机器人，包括机器人底座，所述机器人底座的顶部固定安装有颜色识别装置、机动颠倒装置，所述颜色识别装置包括调节识别箱，所述调节识别箱的内壁上固定安装有置色板，所述置色板的正面被均匀划分为多个分色区，多个所述分色区上均涂刷有不同颜色的涂料，所述调节识别箱的内壁上转动连接有支撑转轴，所述支撑转轴的一端固定连接有支撑板，所述支撑板上固定连接有颜色识别传感器和调节杆，所述调节识别箱的外壁上固定连接有传感器开关，所述颜色识别传感器与传感器开关电连接，所述调节识别箱的外壁上开设有与调节杆相匹配的滑槽，所述调节杆滑动贯穿滑槽并延伸至调节识别箱的外部，所述机动颠倒装置包括颠倒驱动箱，所述颠倒驱动箱内固定安装有联动控制器。

进一步的，所述颠倒驱动箱的内壁上转动连接有联动转轴，所述联动转轴的一端固定连接有试管夹具，所述试管夹具活动贯穿颠倒驱动箱的外壁并延伸至颠倒驱动箱的外部。

进一步的，所述颠倒驱动箱的内壁上固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端上固定连接有主动齿轮，所述联动转轴的外壁上固定套设有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮相匹配，且从动齿轮与主动齿轮啮合连接，所述主动齿轮是齿数为从动齿轮一半的不完全齿轮，通过从动齿轮、驱动电机、主动齿轮的设置，使得启动驱动电机，使其带动主动齿轮沿顺时针方向转动一圈，可使主动齿轮通过从动齿轮带动联动转轴沿逆时针方向转动半圈，从而带动夹持在试管夹具上的试管沿逆时针方向转动180度，且主动齿轮转动半圈后会与从动齿轮脱离。

进一步的，所述联动转轴的外侧设置有固定安装于颠倒驱动箱内壁上的外套筒，所述联动转轴和外套筒之间连接有扭力弹簧，通过外套筒、扭力弹簧的设置，使得主动齿轮带动联动转轴转动时，会使扭力弹簧发生扭转，从而当主动齿轮转动半圈后与从动齿轮脱离时，可在扭力弹簧弹力的作用下，使联动转轴沿顺时针方向转动半圈复位，从而带动试管沿逆时针方向转动半圈复位，进而使得主动齿轮转动一圈，可带动试管来回颠倒一次。

进一步的，所述联动转轴一侧的外壁上固定连接有活动限位杆，所述颠倒驱动箱一侧的内壁上固定连接有固定限位杆，所述固定限位杆的顶部固定连接有弹性缓冲块，所述活动限位杆的底端与弹性缓冲块的顶端相抵，当联动转轴沿顺时针方向转动半圈复位时，活动限位杆、固定限位杆可起到一个限位作用，防止联动转轴过度转动，且弹性缓冲块可起到一个缓冲作用，缓冲活动限位杆与固定限位杆之间的冲击。

进一步的，所述调节识别箱采用透明材料制成，一方面，可有利于颜色识别传感器对分色区上涂料颜色的识别，另一方面，可有利于医护人员对颜色识别传感器的调节，所述支撑板设置于置色板的正前方，所述分色区设置为以支撑转轴为中心的扇形状，所述滑槽设置为以支撑转轴为中心的弧形状，通过颜色识别装置的设置，医护人员将试管夹持至试管夹具上后，可拨动调节杆使支撑板进行转动，从而带动颜色识别传感器进行调节，使颜色识别传感器对准与试管管帽颜色相同的分色区，然后通过传感器开关启动颜色识别传感器，使颜色识别传感器对当前对应分色区上涂料的颜色进行识别，进而根据识别结果使机动颠倒装置带动试管颠倒相应的次数。

进一步的，所述联动控制器中设置有联动控制系统，所述联动控制系统包括中央处理单元、分析匹配模块、电机控制模块、结果输入模块、数据存储模块。

进一步的，所述结果输入模块与中央处理单元电连接，所述中央处理单元、数据存储模块均与分析匹配模块电连接，所述分析匹配模块与电机控制模块电连接，所述结果输入模块与颜色识别传感器电连接，所述电机控制模块与驱动电机电连接，通过联动控制器的设置，颜色识别传感器可将识别颜色识别的结果经结果输入模块传达给联动控制系统，分析匹配模块可将识别结果与数据存储模块中储存的数据进行分析匹配，从而匹配出当前试管夹具上夹持的试管所需要颠倒的次数，然后再通过电机控制模块控制驱动电机启动，并使驱动电机带动主动齿轮转动相应的圈数，进而完成对试管的颠倒混匀。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案根据不同试管的管帽颜色不同的特性，创造性地设置有颜色识别装置，并联合设置有机动颠倒装置、联动控制器，调节使颜色识别装置中的颜色识别传感器对准与试管管帽颜色相同的分色区后，颜色识别传感器可对分色区上涂料的颜色进行识别，联动控制器可根据颜色识别传感器的识别结果，启动机动颠倒装置中试管夹具，并使其带动主动齿轮转动相应的圈数，进而带动试管颠倒对应的次数，完成颠倒混匀的工作，与传统的手动颠倒相比，本发明可大大降低医护人员的工作量，且不易出错，并可有效避免因动作不规范而导致的混匀效果不达标，使用方便、实用性强。

（2）调节识别箱采用透明材料制成，一方面，可有利于颜色识别传感器对分色区上涂料颜色的识别，另一方面，可有利于医护人员对颜色识别传感器的调节，支撑板设置于置色板的正前方，分色区设置为以支撑转轴为中心的扇形状，滑槽设置为以支撑转轴为中心的弧形状，通过颜色识别装置的设置，医护人员将试管夹持至试管夹具上后，可拨动调节杆使支撑板进行转动，从而带动颜色识别传感器进行调节，使颜色识别传感器对准与试管管帽颜色相同的分色区，然后通过传感器开关启动颜色识别传感器，使颜色识别传感器对当前对应分色区上涂料的颜色进行识别，进而根据识别结果使机动颠倒装置带动试管颠倒相应的次数。

(3)颠倒驱动箱的内壁上固定安装有驱动电机，驱动电机的输出端上固定连接有主动齿轮，联动转轴的外壁上固定套设有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相匹配，且从动齿轮与主动齿轮啮合连接，主动齿轮是齿数为从动齿轮一半的不完全齿轮，通过从动齿轮、驱动电机、主动齿轮的设置，使得启动驱动电机，使其带动主动齿轮沿顺时针方向转动一圈，可使主动齿轮通过从动齿轮带动联动转轴沿逆时针方向转动半圈，从而带动夹持在试管夹具上的试管沿逆时针方向转动180度，且主动齿轮转动半圈后会与从动齿轮脱离。

(4)联动转轴的外侧设置有固定安装于颠倒驱动箱内壁上的外套筒，联动转轴和外套筒之间连接有扭力弹簧，通过外套筒、扭力弹簧的设置，使得主动齿轮带动联动转轴转动时，会使扭力弹簧发生扭转，从而当主动齿轮转动半圈后与从动齿轮脱离时，可在扭力弹簧弹力的作用下，使联动转轴沿顺时针方向转动半圈复位，从而带动试管沿逆时针方向转动半圈复位，进而使得主动齿轮转动一圈，可带动试管来回颠倒一次。

(5)联动转轴一侧的外壁上固定连接有活动限位杆，颠倒驱动箱一侧的内壁上固定连接有固定限位杆，固定限位杆的顶部固定连接有弹性缓冲块，活动限位杆的底端与弹性缓冲块的顶端相抵，当联动转轴沿顺时针方向转动半圈复位时，活动限位杆、固定限位杆可起到一个限位作用，防止联动转轴过度转动，且弹性缓冲块可起到一个缓冲作用，缓冲活动限位杆与固定限位杆之间的冲击。

(6)通过联动控制器的设置，颜色识别传感器可将识别颜色识别的结果经结果输入模块传达给联动控制系统，分析匹配模块可将识别结果与数据存储模块中储存的数据进行分析匹配，从而匹配出当前试管夹具上夹持的试管所需要颠倒的次数，然后再通过电机控制模块控制驱动电机启动，并使驱动电机带动主动齿轮转动相应的圈数，进而完成对试管的颠倒混匀。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明调节识别箱的剖视结构示意图；

图3为本发明调节识别箱内的俯视结构示意图；

图4为本发明颠倒驱动箱的剖视结构示意图；

图5为本发明联动转轴处的侧视截面结构示意图；

图6为本发明外套筒处的侧视截面结构示意图；

图7为本发明联动控制系统的系统结构框图。

图中标号说明：

004、机器人底座；101、调节识别箱；102、置色板；103、分色区；104、支撑转轴；105、支撑板；106、颜色识别传感器；107、调节杆；108、滑槽；109、传感器开关；201、颠倒驱动箱；202、联动转轴；203、试管夹具；204、从动齿轮；205、驱动电机；206、主动齿轮；207、外套筒；208、扭力弹簧；209、活动限位杆；210、固定限位杆；211、弹性缓冲块；003、联动控制器。

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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种静脉采血用辅助机器人，包括机器人底座004，机器人底座004的顶部固定安装有颜色识别装置、机动颠倒装置，颜色识别装置包括调节识别箱101，调节识别箱101的内壁上固定安装有置色板102，置色板102的正面被均匀划分为多个分色区103，多个分色区103上均涂刷有不同颜色的涂料，分色区103上所涂刷的涂料颜色，与试管管帽的颜色相对应，调节识别箱101的内壁上转动连接有支撑转轴104，支撑转轴104的一端固定连接有支撑板105，支撑板105上固定连接有颜色识别传感器106和调节杆107，调节识别箱101的外壁上固定连接有传感器开关109，颜色识别传感器106与传感器开关109电连接，调节识别箱101的外壁上开设有与调节杆107相匹配的滑槽108，调节杆107滑动贯穿滑槽108并延伸至调节识别箱101的外部，调节识别箱101采用透明材料制成，一方面，可有利于颜色识别传感器106对分色区103上涂料颜色的识别，另一方面，可有利于医护人员对颜色识别传感器106的调节，支撑板105设置于置色板102的正前方，分色区103设置为以支撑转轴104为中心的扇形状，滑槽108设置为以支撑转轴104为中心的弧形状，通过颜色识别装置的设置，医护人员将试管夹持至试管夹具203上后，可拨动调节杆107使支撑板105进行转动，从而带动颜色识别传感器106进行调节，使颜色识别传感器106对准与试管管帽颜色相同的分色区103，然后通过传感器开关109启动颜色识别传感器106，使颜色识别传感器106对当前对应分色区103上涂料的颜色进行识别，进而根据识别结果使机动颠倒装置带动试管颠倒相应的次数。

请参阅图4-6，机动颠倒装置包括颠倒驱动箱201，颠倒驱动箱201的内壁上转动连接有联动转轴202，联动转轴202的一端固定连接有试管夹具203，试管夹具203活动贯穿颠倒驱动箱201的外壁并延伸至颠倒驱动箱201的外部，试管夹具203为现有技术中常见的可调式夹具，其可根据试管的尺寸进行调节，从而可对不同尺寸的试管进行夹紧，可调式夹具为现有技术中的成熟技术，也是本领域技术人员的公知技术，因此，其具体结构在此不做赘述，在对试管进行颠倒混匀时，可将装有血标本的试管呈竖直状夹持于试管夹具203上，颠倒驱动箱201的内壁上固定安装有驱动电机205，驱动电机205的输出端上固定连接有主动齿轮206，联动转轴202的外壁上固定套设有从动齿轮204，从动齿轮204与主动齿轮206相匹配，且从动齿轮204与主动齿轮206啮合连接，主动齿轮206是齿数为从动齿轮204一半的不完全齿轮，如图5所示，通过从动齿轮204、驱动电机205、主动齿轮206的设置，使得启动驱动电机205，使其带动主动齿轮206沿顺时针方向转动一圈，可使主动齿轮206通过从动齿轮204带动联动转轴202沿逆时针方向转动半圈，从而带动夹持在试管夹具203上的试管沿逆时针方向转动180度，且主动齿轮206转动半圈后会与从动齿轮204脱离。

请参阅图5-6，联动转轴202的外侧设置有固定安装于颠倒驱动箱201内壁上的外套筒207，联动转轴202和外套筒207之间连接有扭力弹簧208，通过外套筒207、扭力弹簧208的设置，使得主动齿轮206带动联动转轴202转动时，会使扭力弹簧208发生扭转，从而当主动齿轮206转动半圈后与从动齿轮204脱离时，可在扭力弹簧208弹力的作用下，使联动转轴202沿顺时针方向转动半圈复位，从而带动试管沿逆时针方向转动半圈复位，进而使得主动齿轮206转动一圈，可带动试管来回颠倒一次，联动转轴202一侧的外壁上固定连接有活动限位杆209，颠倒驱动箱201一侧的内壁上固定连接有固定限位杆210，固定限位杆210的顶部固定连接有弹性缓冲块211，活动限位杆209的底端与弹性缓冲块211的顶端相抵，当联动转轴202沿顺时针方向转动半圈复位时，活动限位杆209、固定限位杆210可起到一个限位作用，防止联动转轴202过度转动，且弹性缓冲块211可起到一个缓冲作用，缓冲活动限位杆209与固定限位杆210之间的冲击。

请参阅图7，颠倒驱动箱201内固定安装有联动控制器003，联动控制器003中设置有联动控制系统，联动控制系统包括中央处理单元、分析匹配模块、电机控制模块、结果输入模块、数据存储模块，数据存储模块中储存试管管帽颜色所对应的颠倒次数的数据，结果输入模块与中央处理单元电连接，中央处理单元、数据存储模块均与分析匹配模块电连接，分析匹配模块与电机控制模块电连接，结果输入模块与颜色识别传感器106电连接，电机控制模块与驱动电机205电连接，通过联动控制器003的设置，颜色识别传感器106可将识别颜色识别的结果经结果输入模块传达给联动控制系统，分析匹配模块可将识别结果与数据存储模块中储存的数据进行分析匹配，从而匹配出当前试管夹具203上夹持的试管所需要颠倒的次数，然后再通过电机控制模块控制驱动电机205启动，并使驱动电机205带动主动齿轮206转动相应的圈数，进而完成对试管的颠倒混匀。

本发明根据不同试管的管帽颜色不同的特性，创造性地设置有颜色识别装置，并联合设置有机动颠倒装置、联动控制器003，调节使颜色识别装置中的颜色识别传感器106对准与试管管帽颜色相同的分色区103后，颜色识别传感器106可对分色区103上涂料的颜色进行识别，联动控制器003可根据颜色识别传感器106的识别结果，启动机动颠倒装置中试管夹具203，并使其带动主动齿轮206转动相应的圈数，进而带动试管颠倒对应的次数，完成颠倒混匀的工作，与传统的手动颠倒相比，本发明可大大降低医护人员的工作量，且不易出错，并可有效避免因动作不规范而导致的混匀效果不达标，使用方便、实用性强。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。