一种手术室器械护理护士机器人的制作方法

1.本实用新型属于智能医疗设备技术领域，特别是涉及一种手术室器械护理护士机器人。


背景技术：

2.器械护士是外科手术中必备的人员之一，承担着术中向医生传递手术器械的重任，同时也是术中最易受伤和感染的医护人员。随着机器人技术的发展，取代器械护士向医生传递手术器械的器械护士机器人应运而生。在手术过程中，器械护士机器人能够根据医生的口令或者指令，替代器械护士，完成对手术器械的识别、拾取、传递以及回收。
3.现有的器械护士机器人对手术器械的拾取是夹持拾取或者磁力拾取，由于手术器械的外形和材料各不相同，单一的夹持或者磁力吸附都难以对手术器械进行有效的拾取，且无论是夹持过程还是磁力吸附过程，都可能对手术器械表面造成损伤，影响手术器械的使用，同时在对手术器械的识别、拾取、传递以及回收过程中，不可避免的会碰触器械库或者医护人员，不仅会造成医护人员受伤，还可能会对手术器械以及器械库等造成机械损伤。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种手术室器械护理护士机器人，底座、移动座、移动柱、多自由度臂、连接座、立柱、升降组件、竖板和控制计算机相配合，以解决器械护士机器人对手术器械造成机械损伤和调节不便的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型为一种手术室器械护理护士机器人，包括底座，所述底座顶部安装有第一电机；所述第一电机的转轴端固定连接有第一螺纹杆；所述第一螺纹杆周侧面螺纹连接有移动座；所述移动座一端边沿安装有第二电机；所述第二电机的转轴端固定连接有第二螺纹杆；所述第二螺纹杆的转轴端螺纹连接有移动柱；所述移动柱底端内壁安装有第三电机；所述第三电机的转轴端固定连接有螺纹杆；所述螺纹杆周侧面螺纹连接有移动板；所述移动板一侧安装有多自由度臂；所述自由度臂包括连接板；所述连接板底部安装有第一舵机；所述第一舵机的输出端转动连接有第一支臂；所述第一支臂一端边沿安装有第二舵机；所述第二舵机的输出端转动连接有第二支臂；所述第二支臂的末端通过销轴转动连接有第三支臂；所述第三支臂端部固定连接有连接座；所述连接座与第三支臂之间设有壁让回位组件；所述底座一端边沿固定连接有立柱；所述立柱内部设有升降组件。
7.进一步地，所述底座两端边沿开设有与移动座相配合的第一滑槽。
8.进一步地，所述移动座顶部且位于第二螺纹杆两侧固定连接有与移动柱相配合的导杆。
9.进一步地，所述移动柱一侧开设有与连接板相配合的第二滑槽。
10.进一步地，所述壁让回位组件包括弹性条；所述弹性条周侧面套设有螺旋弹簧；所述弹性条一端固定连接在第三支臂一侧外壁上；所述弹性条另一端固定连接在连接座一
侧；所述第三支臂一端边沿固定连接有滑杆。
11.进一步地，所述第二支臂一端边沿开设有与滑杆相配合的弧形槽。
12.进一步地，所述连接座一侧线性阵列有空心管；所述空心管底端内壁均设有液压缸；所述液压缸的活塞杆端固定连接有支撑板；所述支撑板一侧线性阵列有吸附件。
13.进一步地，所述立柱两侧内壁滑动连接有竖板；两所述竖板相对内壁固定连接有齿条；其中一所述竖板一端固定连接有器械放置板；所述器械放置板一侧线性阵列有l形托板；相邻两所述l形托板之间设有托盘；另一所述竖板一侧固定连接有安装板；所述安装板顶部转动连接有连接杆；所述连接杆端部铰接有控制计算机。
14.进一步地，所述升降组件包括第四电机；所述第四电机固定安装在立柱的一侧内壁上；所述第四电机的转轴端固定连接有与齿条相互啮合的齿轮。
15.本实用新型具有以下有益效果：
16.1、本实用新型通过底座、移动座、移动柱、多自由度臂、连接座和控制计算机相配合，当外科医生或者医生助手会向指令输入响应单元发出手术器械需求指令，指令输入响应单元会根据需求指令进行响应信号的发出，控制计算机接收响应信号后会第一电机、第二电机和第三电机对机器人自身进行位置调整，以便于精确定位在承载需求手术器械托盘的位置，以便于精确定位在承载需求手术器械托盘的位置，便于手术器械的取出、传递和存放，调节方便。
17.2、本实用新型通过第一舵机、第一支臂，第二舵机，第二支臂和第三支臂相配合，当第三支臂以及其前端的托举手在误碰周围环境或者医护人员时，第三支臂和托举手在触碰阻力的作用下，由液压缸带动支撑板向前移动，使得吸附件对机器人执行器托举托盘过程中对托盘进行吸附固定，再通过弹性条、螺旋弹簧、滑杆和弧形槽相配合，发生一定角度的转动，而不是与之发生刚性硬接触，随后，在机器人移动下，碰触阻力消失后，在避让回位组件的作用下，第三支臂和托举手还能够回归原位，避免机器人受损的同时，也能有效确保医护人员不受伤害。
18.3、本实用新型通过立柱、升降组件、竖板和控制计算机相配合，当需要对竖板和控制计算机的高度调节时，由第四电机带动齿轮转动，齿轮转动的同时与齿条相互齿和传动，使得两个竖板上下相反移动，便于调节控制计算机和器械放置板不同的高度，提高工作人员效率。
19.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的一种手术室器械护理护士机器人的结构示意图；
22.图2为一种手术室器械护理护士机器人的剖面结构示意图；
23.图3为底座、立柱和升降组件的装配结构示意图；
24.图4为底座、移动座和移动柱的装配结构示意图；
25.图5为移动柱、多自由度臂和连接座的装配结构示意图；
26.图6为第三支臂和连接座的装配结构示意图；
27.图7为第三支臂和连接座的剖面结构示意图；
28.图8为第二支臂的结构示意图。
29.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
30.1-底座，2-第一电机，3-移动座，4-第二电机，5-移动柱，6-第三电机，7-多自由度臂，8-连接座，9-立柱，10-升降组件，11-竖板，12-控制计算机，101-第一滑槽，201-第一螺纹杆201，301-导杆，401-第二螺纹杆 401，501-第二滑槽，601-第三螺纹杆，602-移动板，701-连接板，702-第一舵机，703-第一支臂，704-第二舵机，705-第二支臂，706-第三支臂， 707-弹性条，708-螺旋弹簧，709-滑杆，7010-弧形槽，801-空心管，802
‑ꢀ
液压缸，803-支撑板，804-吸附件，1001-第四电机，1002-齿轮，1101-齿条，1102-器械放置板，1103-l形托板，1104-托盘，1105-安装板，1106
‑ꢀ
连接杆。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1-7所示，本实用新型为一种手术室器械护理护士机器人，包括底座1，底座1顶部安装有第一电机2；第一电机2的转轴端固定连接有第一螺纹杆201；第一螺纹杆201周侧面螺纹连接有移动座3；移动座3 一端边沿安装有第二电机4；第二电机4的转轴端固定连接有第二螺纹杆 401；第二螺纹杆401的转轴端螺纹连接有移动柱5；移动柱5底端内壁安装有第三电机6；第三电机6的转轴端固定连接有第三螺纹杆601；第三螺纹杆601周侧面螺纹连接有移动板602；移动板602一侧安装有多自由度臂 7；自由度臂7包括连接板701；连接板701底部安装有第一舵机702；第一舵机702的输出端转动连接有第一支臂703；第一支臂703一端边沿安装有第二舵机704；第二舵机704的输出端转动连接有第二支臂705；第二支臂705的末端通过销轴转动连接有第三支臂706；第三支臂706端部固定连接有连接座8；连接座8与第三支臂706之间设有壁让回位组件；底座1一端边沿固定连接有立柱9；立柱9内部设有升降组件10；工作时，由第一电机2带动第一螺纹杆201转动，从带动移动座3横向移动，使得多自由度臂7带动连接座8对器械进行准确的拾取，在通过第二电机4带动第二螺纹杆401转动，便于调节自由度臂7带动连接座8对不同宽度器械进行拾取，再通过第三电机6带动第三螺纹杆601转动，使得第三螺纹杆601 转动的同时带动移动板602上下移动，便于多自由度臂7对不同高度的器械进行拾取，在手术器械的取出、传递和存放过程中，将第一舵机702、第一支臂703，第二舵机704，第二支臂705和第三支臂706相配合，当第三支臂706以及其前端的托举手在误碰周围环境或者医护人员时，第三支臂 706和支撑板803在触碰阻力的作用下，通过弹性条707、螺旋弹簧708、滑杆79和弧形槽7010相配合，发生一定角度的转动，而不是与之发生刚性硬接触，随后，在机器人移动下，碰触阻力消失后，在避让回位组件的作用下，第三支臂706和支撑板803还能够回归原位，避免机器人受损的同时，也能有效确保医护人员不受伤害。
33.其中，底座1两端边沿开设有与移动座3相配合的第一滑槽101；第一滑槽101有效的防止移动座3移动时，发生偏移。
34.其中，移动座3顶部且位于第二螺纹杆401两侧固定连接有与移动柱5 相配合的导杆301；导杆301提高移动座3移动时的稳定性。
35.其中，移动柱5一侧开设有与连接板701相配合的第二滑槽501；第二滑槽501有效的防止连接板701移动时，发生偏移。
36.其中，壁让回位组件包括弹性条707；弹性条707周侧面套设有螺旋弹簧708；弹性条707一端固定连接在第三支臂706一侧外壁上；弹性条707 另一端固定连接在连接座8一侧；第三支臂706一端边沿固定连接有滑杆 709；第二支臂705一端边沿开设有与滑杆709相配合的弧形槽7010；通过弹性条707、螺旋弹簧708、滑杆709和弧形槽7010相配合，发生一定角度的转动，而不是与之发生刚性硬接触，随后，在机器人移动下，碰触阻力消失后，在避让回位组件的作用下，第三支臂706和支撑板803能够回归原位，避免机器人受损的同时，也能有效确保医护人员不受伤害。
37.其中，连接座8一侧线性阵列有空心管801；空心管801底端内壁均设有液压缸802；液压缸802的活塞杆端固定连接有支撑板803；支撑板803 一侧线性阵列有吸附件804；由液压缸802带动支撑板803向前移动，使得吸附件804对机器人执行器托举托盘1104过程中对托盘1104进行吸附固定。
38.其中，立柱9两侧内壁滑动连接有竖板11；两竖板11相对内壁固定连接有齿条1101；其中一竖板11一端固定连接有器械放置板1102；器械放置板1102一侧线性阵列有l形托板1103；相邻两l形托板1103之间设有托盘1104；另一竖板11一侧固定连接有安装板1105；安装板1105顶部转动连接有连接杆1106；连接杆1106端部铰接有控制计算机12；升降组件 10包括第四电机1001；第四电机1001固定安装在立柱9的一侧内壁上；第四电机1001的转轴端固定连接有与齿条1101相互啮合的齿轮1002；由第四电机1001带动齿轮1002转动，齿轮1002转动的同时与齿条1101相互齿合传动，使得两个竖板11上下相反移动，便于调节控制计算机12和器械放置板1102不同的高度，提高工作人员效率。
39.本实施例的一个具体应用为：工作时，外科医生或者医生助手会向指令输入响应单元发出手术器械需求指令，指令输入响应单元会根据需求指令进行响应信号的发出，控制计算机12接收响应信号后通过第一电机2、第二电机4和第三电机6对机器人自身进行位置调整，由第一电机2带动第一螺纹杆201转动，从带动移动座3横向移动，使得多自由度臂7带动连接座8对器械进行准确的拾取，再通过第二电机4带动第二螺纹杆401 转动，便于调节自由度臂7带动连接座8对不同宽度器械进行拾取，当需要对多自由度臂7带动连接座8高度调节时，由第三电机6带动第三螺纹杆601转动，使得第三螺纹杆601转动的同时带动移动板602上下移动，以便于精确定位在承载需求手术器械托盘1104的位置，在手术器械的取出、传递和存放过程中，将第一舵机702、第一支臂703，第二舵机704，第二支臂705和第三支臂706相配合，当第三支臂706以及其前端的托举手在误碰周围环境或者医护人员时，第三支臂706和支撑板803在触碰阻力的作用下，由液压缸802带动支撑板803向前移动，使得吸附件804对机器人执行器托举托盘1104过程中对托盘1104进行吸附固定，再通过弹性条 707、螺旋弹簧708、滑杆709和弧形槽7010相配合，发生一定角度的转动，而不是与之发生刚性硬接触，随后，在机器人移动下，碰触阻力消失后，在避让回位组件的作用下，第三支臂
706和支撑板803还能够回归原位，避免机器人受损的同时，也能有效确保医护人员不受伤害，同时由第四电机1001带动齿轮1002转动，齿轮1002转动的同时与齿条1101相互齿合传动，使得两个竖板11上下相反移动，便于调节控制计算机12和器械放置板1102不同的高度，提高工作人员效率。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。