一种自动采血及血液检测一体机及采血方法与流程

本发明涉及自动采血机技术领域，具体涉及一种自动采血及血液检测一体机及采血方法。

背景技术：

在医院、采血站等场所，被采血对象数量较多，需要医护人员长时间工作，这种长时间的重复采血作业，使得医护人员长时间处于精力高度集中的状态，容易产生疲劳，导致不期望的医疗失误出现。

为了节省人力并且减少医疗失误，出现了专门用于替代医护人员为患者采血的采血机器人，自动采血机器人是利用红外线摄像头掌握血管的形状和位置，寻找适合采血的位置，然后将装在机器人上的针头插入血管。

传统的自动采血机需要仅仅起到代替人工查找血管位置并完成采血的操作，而需要人工参与集血管的装载以及将采血完成的集血管人工转移到血液检测机处进行血液检测，虽然现有的自动采血机已加设集血管自动装载机构，但是采血后的针头拔除工作以及集血管转移操作还是需要人工完成，缺少关于采血针头拔除和转移的一体化集成装置，因此现有的采血机与血液检测功能相互独立，导致采血机的应用没有很大幅度的提高采血效率，并且现有的采血机在装载和拆卸针头的过程中，由于机器人的装载空间狭小，针头装卸不方便，很容易刺破人体造成交叉污染。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动采血及血液检测一体机及采血方法，以解决现有技术中缺少关于采血针头拔除和转移的一体化集成装置，采血效率依旧慢，且针头装卸不方便，很容易刺破人体造成交叉污染的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种自动采血及血液检测一体机，包括具有多自由度的采血臂和安装在所述采血臂上的血管探头，所述采血臂的两侧分别设有存储上料机构和转移输送带，其中所述存储上料机构远离所述血管探头，所述转移输送带位于所述血管探头的上方，所述存储上料机构用于将空瓶的集血管转移至所述采血臂内，所述转移输送带设置在所述采血臂的上端，且所述转移输送带将采血完成的集血管传输至血液检测仪进行检测；

所述存储上料机构包括固定连接在所述采血臂上的所述储料盒，以及设置在所述储料盒下方的对接轨道，所述采血臂的内部设有集血管转移单元和采血针引导单元，所述储料盒内部的所述集血管经过所述对接轨道滑动至所述集血管转移单元，且所述集血管的针头通过所述采血针引导单元转移至所述采血臂下端的针头固定座上进行采血工作，采血完成后所述集血管转移单元带动所述集血管上移的过程中自动进行所述集血管和针头的脱离，所述集血管在所述集血管转移单元的上端自动脱落至所述转移输送带，所述集血管在所述转移输送带上调整管口方向至正对所述血液检测仪进行检测操作。

作为本发明的一种优选方案，所述储料盒的盒体内部远离所述采血臂的侧边通过压缩弹簧连接有限位推板，且所述储料盒的底板在靠近所述采血臂的安装位置设有出料口，所述储料盒的上端正对所述出料口的上方设有推动气缸，所述限位推板持续将所述集血管向所述出料口推动，且所述推动气缸定时将转移到所述出料口的所述集血管下推至所述对接管道内，所述集血管在所述对接管道内将重力势能转化为动能且自由滑动至所述集血管转移单元。

作为本发明的一种优选方案，所述集血管转移单元包括竖向设置在所述采血臂内部的第一驱动轮组和第二驱动轮组，所述第一驱动轮组和第二驱动轮组的外表面套设有输送链条，所述第一驱动轮组和第二驱动轮组带动所述输送链条沿着正逆方向间歇式循环转动以将所述针头从至所述对接轨道拉动至所述采血针引导单元，第一驱动轮组和第二驱动轮组的逆时针转动的最大位移为所述针头与所述集血管之间的软管长度，所述输送链条上设有多个均匀分布且用于接收所述集血管的承载夹板，所述承载夹板包括固定安装在所述输送链条上的挤压盖板，以及活动铰接在所述输送链条上的活动底板，所述挤压盖板的长度小于所述活动底板的长度，且所述挤压盖板与所述活动底板之间设有复位弹簧，所述挤压盖板与所述活动底板之间通过所述复位弹簧的弹性连接以固定夹持和活动释放所述集血管。

作为本发明的一种优选方案，所述对接轨道包括竖直增速段和倾斜弯折段，所述竖直增速段与所述出料口固定连接，所述倾斜弯折段与所述竖直增速段固定连接，所述倾斜弯折段的面板倾斜，所述承载夹板的夹持方向与所述倾斜弯折段的倾斜方向相同，并且所述集血管转移到所述承载夹板时所述集血管的针头端高于所述集血管的底端。

作为本发明的一种优选方案，所述倾斜弯折段的末端插入所述采血臂，且所述倾斜弯折段位于所述采血臂内部的凸出部抵挡所述活动底板以增大所述挤压盖板与所述活动底板的夹持空间，所述集血管经过所述竖直增速段和倾斜弯折段转移到所述活动底板内，所述活动底板在所述复位弹簧的带动下将所述集血管固定夹持在所述活动底板与所述挤压盖板之间。

作为本发明的一种优选方案，所述第一驱动轮组的直径大于所述第二驱动轮组的直径，且所述第二驱动轮组与所述第一驱动轮组靠近所述储料盒的侧边的竖向切线重合，所述采血臂的内表面设有用于限制所述输送链条运行路径的曲面挡板，所述曲面挡板限定所述输送链条包围所述第一驱动轮组，且所述曲面挡板将所述输送链条顺次分为下包围段、第一竖向段、上包围段、弯曲过渡段和第二竖向段，所述上包围段和所述弯曲过渡段交界处的曲率半径最大，且所述承载夹板在所述上包围段和所述弯曲过渡段交界处的开口方向倾斜向下。

作为本发明的一种优选方案，所述采血臂的内表面在所述上包围段和所述弯曲过渡段的交界处设有出管开口，所述采血臂的内表面在所述出管开口的上边缘设有挡板，所述活动底板在所述挡板的作用下增大与所述挤压盖板之间的距离以释放所述集血管，所述采血臂的外表面在所述出管开口的底边设有延伸滑板，所述集血管从所述出管开口下落并沿着所述延伸滑板移动至所述转移输送带。

为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种自动采血及血液检测一体机采血方法，包括以下步骤：

步骤100、按照顺序编号在所述储料盒内放置集血管，同时利用驱动轮组带动输送链条转动，定时将储料盒内的集血管沿着对接轨道滑动并转移到所述输送链条上；

步骤200、所述驱动轮组带动所述输送链条上移至针管长度后，重新下移至所述对接轨道的位置，利用采血针引导单元夹持针头至针头固定座，采血臂整体转动至针头倾斜状态，固定采血针并在线性驱动下位移以完成采血工作；

步骤300、拔出针头且控制采血臂归位，所述驱动轮组再次带动所述输送链条上移，直至采血针与集血管分离以将采血针自动回收；

步骤400、输送链条固定夹持集血管并持续向上转移，集血管转移至与转移输送带的交界位置时自动脱落，且集血管通过滑板移动至转移传输带；

步骤500、转移传输带将集血管调至竖直方向并转移至血液检测仪进行血液分析操作。

作为本发明的一种优选方案，在所述步骤100中，在输送链条上设置用于夹持所述集血管的弹性夹板，所述弹性夹板转动至所述对接轨道时，所述弹性夹板在所述对接轨道的挡位作用下被撑开以接收所述集血管，具体的实现步骤为：

所述弹性夹板在所述输送链条的作用下转动至所述对接轨道；

所述弹性夹板的活动分板被挡住以增大夹板之间的空间以接收集血管；

所述弹性夹板的两个板角度增大至特定角度自动复位以固定夹持集血管。

作为本发明的一种优选方案，在步骤400中，位于所述输送链条下端的所述驱动轮组直径小于位于所述输送链条上端的所述驱动轮组直径，其中下端的所述驱动轮组和上端的所述驱动轮组的靠近所述储料盒的边缘处于同一条竖直线上，所述弹性夹板在上端所述驱动轮组的最大曲率位置的开口向下倾斜，所述弹性夹板在上端所述驱动轮组的位置脱落，具体的实现步骤为：

在上端所述驱动轮组的最大曲率位置设置释放挡板；

释放挡板抵住弹性夹板的活动分板，并且活动分板带动弹性夹板的两个板角度增大；

弹性夹板整体转动至开口向下倾斜，集血管受重力作用滑落至转移传输带。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明实现采血管上料、采血动作、针头拔除和采血传输检测整个功能于一体，整个采血过程无需人工较多的参与，自动化程度高，避免单个多次的装载采血管，因此避免在采血管装载过程中出现交叉污染，另外自动采血机安全性能更好，且可以自主的实现针头移除操作，避免针头拆卸空间小便利性差而刺破人体交叉污染的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的自动采血机的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的存储上料机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的集血管转移单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的承载夹板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的曲面挡板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的血液采集检测方法的流程示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-采血臂；2-存储上料机构；3-转移输送带；4-集血管；5-集血管转移单元；6-采血针引导单元；7-针头固定座；8-压缩弹簧；9-限位推板；10-出料口；11-推动气缸；12-承载夹板；13-凸出部；14-出管开口；15-挡板；16-延伸滑板；17-曲面挡板；

201-储料盒；202-对接轨道；

2021-竖直增速段；2022-倾斜弯折段；

501-第一驱动轮组；502-第二驱动轮组；503-输送链条；1201-挤压盖板；1202-活动底板；1203-复位弹簧；

5031-下包围段；5032-第一竖向段；5033-上包围段；5034-弯曲过渡段；5035-第二竖向段。

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。

如图1所示，本发明提供了一种自动采血及血液检测一体机，采血后的针头拔除工作以及集血管转移操作还是需要人工完成，缺少关于采血针头拔除和转移的一体化集成装置，因此现有的采血机与血液检测功能相互独立，导致采血机的应用没有很大幅度的提高采血效率，因此需要一种集采血管装载、针头导向定位、针头自动脱离以及集血管自动转移的自动采血及血液检测一体机。

具体包括具有多自由度的采血臂1和安装在采血臂1上的血管探头，采血臂1的两侧分别设有存储上料机构2和转移输送带3，其中存储上料机构2远离血管探头，转移输送带3位于血管探头的上方，存储上料机构2用于将空瓶的集血管4转移至采血臂1内，转移输送带3设置在采血臂1的上端，且转移输送带3将采血完成的集血管4传输至血液检测仪进行检测。

如图2所示，存储上料机构2包括固定连接在采血臂1上的储料盒201，以及设置在储料盒201下方的对接轨道202，采血臂1的内部设有集血管转移单元5和采血针引导单元6，储料盒201内部的集血管4经过对接轨道202滑动至集血管转移单元5，且集血管4的针头通过采血针引导单元6转移至采血臂1下端的针头固定座7上进行采血工作，采血完成后集血管转移单元5带动集血管4上移的过程中自动进行集血管4和针头的脱离，集血管4在集血管转移单元5的上端自动脱落至转移输送带3，集血管4在转移输送带3上调整管口方向至正对血液检测仪进行检测操作。

储料盒201的盒体内部远离采血臂1的侧边通过压缩弹簧8连接有限位推板9，且储料盒201的底板在靠近采血臂1的安装位置设有出料口10，储料盒201的上端正对出料口10的上方设有推动气缸11，限位推板9持续将集血管4向出料口10推动，且推动气缸11定时将转移到出料口10的集血管4下推至对接管道202内，集血管4在对接管道202内将重力势能转化为动能且自由滑动至集血管转移单元5。

现有的采血机常利用人工进行集血管和采血针的装载，因此自动化程度低，还是需要人工参与辅助采血，为了相对现有技术提高采血机的自动化程度，本实施方式利用储料盒201自动将集血管进行采血装载，具体的实现步骤为：

首先，利用压缩弹簧8的反弹力复位功能限制限位推板9的位置；

然后，集血管4在限位推板9的作用下向出料口10不断移位，并在推动气缸11的作用下定时释放集血管4；

最后，集血管4在推动气缸11的作用下获得原始动能，集血管4沿着接管道202滑动至集血管转移单元5，并且将重力势能转化为动能。

结合现实应用，本实施方式先在集血管4的表面粘贴患者信息标签，从而一次性可对多个患者进行自动化采血工作，而无需人工的参与，因此相对现有单个装载集血管4对每个患者进行采血工作来说，提高了采血效率，且增加了采血安全性。

如图3所示，集血管转移单元5包括竖向设置在采血臂1内部的第一驱动轮组501和第二驱动轮组502，第一驱动轮组501和第二驱动轮组502的外表面套设有输送链条503，第一驱动轮组501和第二驱动轮组502带动输送链条503沿着正逆方向间歇式循环转动以将针头从对接轨道202拉动至采血针引导单元6，第一驱动轮组501和第二驱动轮组502的逆时针转动的最大位移为针头与集血管4之间的软管长度，输送链条503上设有多个均匀分布且用于接收集血管4的承载夹板12。

第一驱动轮组501和第二驱动轮组502带动输送链条503沿着正逆方向间歇式循环转动的具体实现过程为：集血管4从对接管道202下落至承载夹板12，为了确保集血管4连接的针头完全脱离对接管道202，承载夹板12先固定夹持集血管4，第一驱动轮组501和第二驱动轮组502共同工作带动输送链条503正旋转，集血管4被提升一定高度，直至针头连接的软管从对接管道202上完全脱离；

然后第一驱动轮组501和第二驱动轮组502共同工作带动输送链条503逆旋转，集血管4返回至与对接管道202等高的位置，针头从对接轨道202拉动至采血针引导单元6，采血针引导单元6引导针头转移至针头固定座7进行下一步的采血工作。

其中如图2所示，对接轨道202包括竖直增速段2021和倾斜弯折段2022，竖直增速段2021与出料口10固定连接，倾斜弯折段2022与竖直增速段2021固定连接，倾斜弯折段2022的面板倾斜，承载夹板12的夹持方向与倾斜弯折段2022的倾斜方向相同，并且集血管4转移到承载夹板12时集血管4的针头端高于集血管4的底端。

对接轨道202的倾斜弯折段2022前后两个边倾斜，因此集血管4转移到承载夹板12时，集血管4的针头端高于集血管4的底端，那么集血管4在输送链条503正旋转输送时，集血管4的针头端高于底端，因此针头比较容易脱落。

如图4所述，承载夹板12包括固定安装在输送链条503上的挤压盖板1201，以及活动铰接在输送链条503上的活动底板1202，挤压盖板1201的长度小于活动底板1202的长度，且挤压盖板1201与活动底板1202之间设有复位弹簧1203，挤压盖板1201与活动底板1203之间通过复位弹簧1203的弹性连接以固定夹持和活动释放集血管4。

倾斜弯折段2022的末端插入采血臂1，且倾斜弯折段2022位于采血臂1内部的凸出部13抵挡活动底板1202以增大挤压盖板1201与活动底板1202的夹持空间，集血管4经过竖直增速段2021和倾斜弯折段2022转移到活动底板1202内，活动底板1202在复位弹簧1203的带动下将集血管4固定夹持在活动底板1202与挤压盖板1201之间。

需要补充说明的是，承载夹板12如何夹持从对接管道202上滑落的集血管4，具体的夹持原理为，挤压盖板1201固定安装在输送链条503的链条上，活动底板1202活动安装在输送链条503的链条上，由于挤压盖板1201的长度小于活动底板1202的长度，即当承载夹板12整体移位至倾斜弯折段2022的高度位置时，活动底板1202受到凸出部13抵挡而旋转，挤压盖板1201与活动底板1202之间的包围空间增大，便于夹持从倾斜弯折段2022滑落的集血管4。

当输送链条503持续正向输送时，活动底板1202被凸出部13释放，活动底板1202在复位弹簧1203的带动下重新恢复至挤压盖板1201与活动底板1202的固定夹持状态。

由于集血管4的针头端高于底端，因此即使在针头与集血管4分离的状态时，集血管4不会受影响从承载夹板12的倾斜夹持状态下脱落，从而本实施方式实现集血管4的自动化装载、集血管4的夹持输送以及集血管4的输送检测过程中，可以自动化实现将集血管4的针头自动拔除和回收，无需人工参与，因此采血臂1也无需留有集血管4针头拔除余留空间，自动化程度高，且采血针拔除时不会造成对医护人员的二次感染，安全性高，因此跟现有技术相比存在创造性的改进。

另外，本实施方式为了提高自动化程度，输送链条503上夹持的集血管4在输送链条503的顶部可以实现集血管4的自动化转移，具体的实现结构和实现原理如下：

如图3和图5所示，第一驱动轮组501的直径大于第二驱动轮组502的直径，且第二驱动轮组502与第一驱动轮组501靠近储料盒201的侧边的竖向切线重合，采血臂1的内表面设有用于限制输送链条503运行路径的曲面挡板13，曲面挡板13限定输送链条503包围第一驱动轮组501，且曲面挡板13将输送链条503顺次分为下包围段5031、第一竖向段5032、上包围段5033、弯曲过渡段5034和第二竖向段5035，上包围段5033和弯曲过渡段5034交界处的曲率半径最大，且承载夹板12在上包围段5033和弯曲过渡段5034交界处的开口方向倾斜向下。

由于第二驱动轮组502与第一驱动轮组501靠近储料盒201的侧边的竖向切线重合，则第二驱动轮组502与第一驱动轮组501靠近转移输送带3的侧边的水平距离差，具体为第二驱动轮组502与第一驱动轮组501的直径差，因此上包围段5033和弯曲过渡段5034交界处的曲率半径最大，承载夹板12在上包围段5033和弯曲过渡段5034交界处的开口方向倾斜向下，在此位置释放集血管4，可提高集血管4释放转移的稳定性。

采血臂1的内表面在上包围段5033和弯曲过渡段5034的交界处设有出管开口14，采血臂1的内表面在出管开口14的上边缘设有挡板15，活动底板1202在挡板15的作用下增大与挤压盖板1201之间的距离以释放集血管4，采血臂1的外表面在出管开口14的底边设有延伸滑板16，集血管4从出管开口14下落并沿着延伸滑板16移动至转移输送带3。

另外如图6所示，本发明还提供了一种自动采血及血液检测一体机采血方法，包括以下步骤：

步骤100、按照顺序编号在储料盒内放置集血管，同时利用驱动轮组带动输送链条转动，定时将储料盒内的集血管沿着对接轨道滑动并转移到输送链条上；

步骤200、驱动轮组带动输送链条上移至针管长度后，重新下移至对接轨道的位置，利用采血针引导单元夹持针头至针头固定座，采血臂整体转动至针头倾斜状态，固定采血针并在线性驱动下位移以完成采血工作；

步骤300、拔出针头且控制采血臂归位，驱动轮组再次带动输送链条上移，直至采血针与集血管分离以将采血针自动回收；

步骤400、输送链条固定夹持集血管并持续向上转移，集血管转移至与转移输送带的交界位置时自动脱落，且集血管通过滑板移动至转移传输带；

步骤500、转移传输带将集血管调至竖直方向并转移至血液检测仪进行血液分析操作。

在步骤100中，在输送链条上设置用于夹持集血管的弹性夹板，弹性夹板转动至对接轨道时，弹性夹板在对接轨道的挡位作用下被撑开以接收集血管，具体的实现步骤为：

弹性夹板在输送链条的作用下转动至对接轨道；

弹性夹板的活动分板被挡住以增大夹板之间的空间以接收集血管；

弹性夹板的两个板角度增大至特定角度自动复位以固定夹持集血管。

在步骤400中，位于输送链条下端的驱动轮组直径小于位于输送链条上端的驱动轮组直径，其中下端的驱动轮组和上端的驱动轮组的靠近储料盒的边缘处于同一条竖直线上，弹性夹板在上端驱动轮组的最大曲率位置的开口向下倾斜，弹性夹板在上端驱动轮组的位置脱落，具体的实现步骤为：

在上端驱动轮组的最大曲率位置设置释放挡板；

释放挡板抵住弹性夹板的活动分板，并且活动分板带动弹性夹板的两个板角度增大；

弹性夹板整体转动至开口向下倾斜，集血管受重力作用滑落至转移传输带。

本实施方式实现采血管上料、采血动作、针头拔除和采血传输检测整个功能于一体，其中采血工作采用现有技术中的操作原理即可实现，整个采血过程无需人工较多的参与，跟现有技术相比，自动化程度高，避免单个多次的装载采血管，因此也避免在采血过程中出现交叉污染，因此本实施方式的自动采血机安全性能更好，且可以自主的实现针头移除操作，避免针头拆卸空间小便利性差而刺破人体交叉污染的现象。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。