一种高效更换输液吊瓶的机器人及其控制方法与流程

本发明涉及医疗器具技术领域，具体而言，涉及一种高效更换输液吊瓶的机器人及一种高效更换输液吊瓶机器人的控制方法。

背景技术：

根据《临床护理用药不良事件及预防对策分析》中对三甲医院实名或匿名报告系统上报的71宗临床护理用药不良事件进行分析，分析内容包括护理用药不良事件发生的给药方式、不良事件发生的环节、护士年龄与不良事件发生关系等，其中，在给药方式方面，护理用药不良事件主要发生在静脉输注过程，占比52.1％，该静脉输液是利用大气压和液体静压原理将大量无菌液体、电解质、药物由静脉输入体内的方法，将大量的液体、电解质或血液由静脉注入称之为静脉输液法，因注射的部位与输液的不同，可分为外周静脉输液、中心静脉输液、高营养输液与输血等，可迅速补充身体所丧失的液体或血液，其中借助吊瓶进行点滴输液的方式非常常见，但是在其使用过程中，每个病患在输液过程中，均需要在单个吊瓶液体用完后及时更换新的吊瓶，医护人员需要时刻注意每位病人的吊瓶更换时间，需要投入较大的人力物力，较为费时费力。

技术实现要素：

本发明提出了一种新的高效更换输液吊瓶的机器人及其控制方法，要解决的技术问题是现有患者的吊瓶更换采用个人工更换的方式，较为费时费力的问题。

有鉴于此，本发明提出了一种新的高效更换输液吊瓶的机器人，包括筒状基座、定位机构、连接于所述定位机构的两个机械抓手和设置在所述筒状基座底部的行走机构，所述筒状基座内部设置有控制器和储瓶腔，所述筒状基座的顶部设置有送瓶机构，所述筒状基座的正面顶部设置有连接于所述控制器的触摸屏，所述触摸屏的下方设置有电动弹射门，所述电动弹射门连通所述储瓶腔，两个所述机械抓手分别设置在所述筒状基座的两侧，所述行走机构、所述送瓶机构、所述定位机构、所述机械抓手和所述电动弹射门均连接于所述控制器。

在该技术方案中，机器人包括筒状基座、定位机构、行走机构和机械抓手，定位机构能够实时获取机器人和待换吊瓶的位置信息，方便机器人实现目标的确认，并在行走机构的辅助下运行至待更换吊瓶的位置处；筒状基座的顶部设置的送瓶机构能够达到递送预存吊瓶的目的，机械抓手设置在筒状基座的两侧，能够在控制器的辅助下，达到自动抓取待更换吊瓶和预存吊瓶，并进行更换的目的，减少了人力的投入，省时省力；筒状基座正面设置的电动弹射门连通储瓶腔，可以存储待更换吊瓶，筒状基座正面设置的触摸屏便于医护人员进行数据输入与获取，便于使用。

在上述任一技术方案中，优选地，所述送瓶机构包括环形转盘、消毒口和扫描杆，所述筒状基座顶部两侧分别设置有所述环形转盘和所述消毒口，所述扫描杆设置在所述环形转盘的中心，所述环形转盘上均匀设置有多个卡槽，所述卡槽内设置有放置吊瓶的滑块，所述吊瓶的瓶口贯穿所述滑块设置，所述吊瓶上设置有识别码，所述扫描杆的上部设置有伸缩杆，所述扫描杆的下部设置有第一扫描仪，所述消毒口的侧壁设置有与所述滑块活动连接的滑轨，所述消毒口的底部设置有消毒层。

在该技术方案中，送瓶机构包括环形转盘、消毒口和扫描杆，环形转盘上通过卡槽卡合多个预存的吊瓶，每个预存的吊瓶上设置有识别码，识别码在吊瓶上的高度与扫描杆上第一扫描仪的高度一致，便于获取与识别吊瓶的具体药方配比信息和名称，以寻找对应于待更换吊瓶的预存吊瓶；消毒口处设置的滑轨便于滑块沿着滑轨动作，消毒口底面设置的消毒层可以采用吸附有酒精的棉垫层，能够对吊瓶的瓶口进行消毒，避免感染。

在上述任一技术方案中，优选地，所述伸缩杆的工作端设置有适应于所述吊瓶的弧度板。

在该技术方案中，伸缩杆工作端设置的弧度板与吊瓶的侧面相适应，扩大了伸缩杆与吊瓶的接触面积，便于伸缩杆推动吊瓶，

在上述任一技术方案中，优选地，所述定位机构包括第二扫描仪和测距仪，所述第二扫描仪和所述测距仪均设置在右侧的所述机械抓手上，左侧的所述机械抓手上设置有夹持静脉针的固定夹，所述第二扫描仪和所述测距仪均连接于所述控制器。

在该技术方案中，定位机构包括第二扫描仪和测距仪，便于通过第二扫描仪获取待更换吊瓶上的识别码，在测距仪的辅助下转换为具体的数据传输至控制器，在控制器的控制下控制机械抓手实现对待更换吊瓶的精准抓取和静脉针的插拔。

在上述任一技术方案中，优选地，所述行走机构包括电动转盘底座、无线发射器和无线接收器，所述无线发射器设置在输液架上，所述电动转盘底座的底部均匀设置有电动轮，所述转盘底座的侧边均匀设置有多个与所述无线发射器相对应的所述无线接收器，所述电动转盘底座、所述电动轮、所述无线发射器和所述无线接收器均连接于所述控制器。

在该技术方案中，行走机构包括电动转盘底座、无线发射器和无线接收器，无线发射器可以分别设置在不同房间内的输液架上，均可与无线接收器配对连接，能够无线定位指导电动转盘底座运行至目的地，实现自动定位运行，电动转盘底座的底部设置有多个电动轮，便于行走机构在弯道行驶和调头，灵活度更高。

在上述任一技术方案中，优选地，所述机械抓手的抓手内侧壁上设置有防滑层。

在该技术方案中，机械抓手的抓手上设置的防滑层可以采用设置有防滑凸起的橡胶垫，摩擦力较大，能够有效抓紧吊瓶，避免掉落。

一种高效更换输液吊瓶机器人的控制方法，包括：

获取所述第一扫描仪监测到的预存的所述吊瓶的名称信息；

根据所述名称信息获取所述定位机构获取到的待更换的所述吊瓶的位置信息；

根据所述位置信息控制所述机械抓手抓取待更换的所述吊瓶，并将废瓶抓取结果传输至所述控制器；

根据所述废瓶抓取结果控制所述电动弹射门弹出，将抓取到的待更换的所述吊瓶放入所述储瓶腔内，并将储存信息传输至所述控制器；

根据所述储存信息控制所述送瓶机构将预存的所述吊瓶推出至所述消毒口，并将送瓶结果传输至所述控制器；

根据所述送瓶结果控制所述机械抓手抓取预存的所述吊瓶，并将新瓶抓取结果传输至所述控制器；

根据所述新瓶抓取结果和所述位置信息控制所述机械抓手完成预存的所述吊瓶的更换。

在上述任一技术方案中，优选地，所述获取所述第一扫描仪监测到的预存的所述吊瓶的名称信息的步骤之前还包括：

获取所述行走机构接收到的待更换的所述吊瓶的房间信息；

根据所述房间信息控制所述行走机构带动所述筒状基座移动至待更换的所述吊瓶的房间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：机器人能够通过连接控制器的行走机构、送瓶机构、定位机构、机械抓手、和电动弹射门，可以自动送瓶、取瓶和储瓶，实现对输液吊瓶的自动更换、运输与存储，减少了吊瓶更换所投入的人力物力，省时省力，有效提高了医护人员的工作效率。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种高效更换输液吊瓶的机器人的侧视结构示意图；

图2示出了基于图1的部件a的侧视结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的高效更换输液吊瓶机器人的控制方法的流程示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为:筒状基座101、机械抓手102、触摸屏103、电动弹射门104、环形转盘105、消毒口106、扫描杆107、卡槽108、吊瓶109、滑块110、识别码111、伸缩杆112、第一扫描仪113、弧度板114、固定夹115、电动转盘底座116、电动轮117。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指本公开在正常使用情况下的上、下。“内、外”是指相应零部件轮廓的内外。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。再者，不同的附图中的同一标记表示相同的要素。

以下结合图1至图3对本发明进行进一步的说明。

如图1至图2所示，一种高效更换输液吊瓶109的机器人，包括筒状基座101、定位机构、连接于所述定位机构的两个机械抓手102和设置在所述筒状基座101底部的行走机构，所述筒状基座101内部设置有控制器(图中未示出)和储瓶腔(图中未示出)，所述筒状基座101的顶部设置有送瓶机构，所述筒状基座101的正面顶部设置有连接于所述控制器的触摸屏103，所述触摸屏103的下方设置有电动弹射门104，所述电动弹射门104连通所述储瓶腔，两个所述机械抓手102分别设置在所述筒状基座101的两侧，所述行走机构、所述送瓶机构、所述定位机构、所述机械抓手102和所述电动弹射门104均连接于所述控制器，所述机械抓手102的抓手内侧壁上设置有防滑层(图中未示出)。

其中，机器人包括筒状基座101、定位机构、行走机构和机械抓手102，定位机构能够实时获取机器人和待换吊瓶109的位置信息，方便机器人实现目标的确认，并在行走机构的辅助下运行至待更换吊瓶109的位置处；筒状基座101的顶部设置的送瓶机构能够达到递送预存吊瓶109的目的，机械抓手102设置在筒状基座101的两侧，能够在控制器的辅助下，达到自动抓取待更换吊瓶109和预存吊瓶109，并进行更换的目的，减少了人力的投入，省时省力；筒状基座101正面设置的电动弹射门104连通储瓶腔，可以存储待更换吊瓶109，筒状基座101正面设置的触摸屏103便于医护人员进行数据输入与获取，便于使用，机械抓手102的抓手上设置的防滑层可以采用设置有防滑凸起的橡胶垫，摩擦力较大，能够有效抓紧吊瓶109，避免掉落。

进一步地，所述送瓶机构包括环形转盘105、消毒口106和扫描杆107，所述筒状基座101顶部两侧分别设置有所述环形转盘105和所述消毒口106，所述扫描杆107设置在所述环形转盘105的中心，所述环形转盘105上均匀设置有多个卡槽108，所述卡槽108内设置有放置吊瓶109的滑块110，所述吊瓶109的瓶口贯穿所述滑块110设置，所述吊瓶109上设置有识别码111，所述扫描杆107的上部设置有伸缩杆112，所述扫描杆107的下部设置有第一扫描仪113，所述消毒口106的侧壁设置有与所述滑块110活动连接的滑轨(图中未示出)，所述消毒口106的底部设置有消毒层(图中未示出)，所述伸缩杆112的工作端设置有适应于所述吊瓶109的弧度板114。

其中，送瓶机构包括环形转盘105、消毒口106和扫描杆107，环形转盘105上通过卡槽108卡合多个预存的吊瓶109，每个预存的吊瓶109上设置有识别码111，识别码111在吊瓶109上的高度与扫描杆107上第一扫描仪113的高度一致，便于获取与识别吊瓶109的具体药方配比信息和名称，以寻找对应于待更换吊瓶109的预存吊瓶109；消毒口106处设置的滑轨便于滑块110沿着滑轨动作，消毒口106底面设置的消毒层可以采用吸附有酒精的棉垫层，能够对吊瓶109的瓶口进行消毒，避免感染，伸缩杆112工作端设置的弧度板114与吊瓶109的侧面相适应，扩大了伸缩杆112与吊瓶109的接触面积，便于伸缩杆112推动吊瓶109。

进一步地，所述定位机构包括第二扫描仪(图中未示出)和测距仪(图中未示出)，所述第二扫描仪和所述测距仪均设置在右侧的所述机械抓手102上，左侧的所述机械抓手102上设置有夹持静脉针的固定夹115，所述第二扫描仪和所述测距仪均连接于所述控制器；所述行走机构包括电动转盘底座116、无线发射器(图中未示出)和无线接收器(图中未示出)，所述无线发射器设置在输液架(图中未示出)上，所述电动转盘底座116的底部均匀设置有电动轮117，所述转盘底座的侧边均匀设置有多个与所述无线发射器相对应的所述无线接收器，所述电动转盘底座116、所述电动轮117、所述无线发射器和所述无线接收器均连接于所述控制器。

其中，定位机构包括第二扫描仪和测距仪，便于通过第二扫描仪获取待更换吊瓶109上的识别码111，在测距仪的辅助下转换为具体的数据传输至控制器，在控制器的控制下控制机械抓手102实现对待更换吊瓶109的精准抓取和静脉针的插拔；行走机构包括电动转盘底座116、无线发射器和无线接收器，无线发射器可以分别设置在不同房间内的输液架上，均可与无线接收器配对连接，能够无线定位指导电动转盘底座116运行至目的地，实现自动定位运行，电动转盘底座116的底部设置有多个电动轮117，便于行走机构在弯道行驶和调头，灵活度更高。

如图3所示，一种高效更换输液吊瓶机器人的控制方法，包括：

步骤201，获取所述第一扫描仪监测到的预存的所述吊瓶的名称信息；

步骤202，根据所述名称信息获取所述定位机构获取到的待更换的所述吊瓶的位置信息；

步骤203，根据所述位置信息控制所述机械抓手抓取待更换的所述吊瓶，并将废瓶抓取结果传输至所述控制器；

步骤204，根据所述废瓶抓取结果控制所述电动弹射门弹出，将抓取到的待更换的所述吊瓶放入所述储瓶腔内，并将储存信息传输至所述控制器；

步骤205，根据所述储存信息控制所述送瓶机构将预存的所述吊瓶推出至所述消毒口，并将送瓶结果传输至所述控制器；

步骤206，根据所述送瓶结果控制所述机械抓手抓取预存的所述吊瓶，并将新瓶抓取结果传输至所述控制器；

步骤207，根据所述新瓶抓取结果和所述位置信息控制所述机械抓手完成预存的所述吊瓶的更换。

进一步地，所述获取所述第一扫描仪监测到的预存的所述吊瓶的名称信息的步骤之前还包括：

获取所述行走机构接收到的待更换的所述吊瓶的房间信息；

根据所述房间信息控制所述行走机构带动所述筒状基座移动至待更换的所述吊瓶的房间。

实施例一，一种高效更换输液吊瓶的机器人的行走机构上的无线接收器搜寻设置在病房内的无线接收器的信号，确认待更换吊瓶的房间信息，传输至控制器，控制器控制电动轮带动筒状基座运输至待更换吊瓶所在的房间，扫描杆上的第一扫描仪识别预存吊瓶上识别码，传输至控制器，控制器控制第二扫描仪按照该识别码找寻待更换吊瓶，在测距仪的辅助下，控制机械抓手抓取待更换吊瓶，并在左侧的机械助手和右侧助手的辅助下进行拆卸与静脉针的插拔，然后通过电动弹射门将空置的待更换吊瓶存储在储瓶腔内，同时，扫描杆上的伸缩杆将预存吊瓶推送至消毒口，控制器控制机械抓手抓取预存吊瓶后进行安装，完成输液吊瓶的更换。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种新的高效更换输液吊瓶的机器人及其控制方法，机器人能够通过连接控制器的行走机构、送瓶机构、定位机构、机械抓手、和电动弹射门，可以自动送瓶、取瓶和储瓶，实现对输液吊瓶的自动更换、运输与存储，减少了吊瓶更换所投入的人力物力，省时省力，有效提高了医护人员的工作效率，且全机器化运行，减少了认为操作引起的误差，有效确保了更换吊瓶的准确性，保障了患者的安全。

本发明旨在采用一定智能手段代替/取代部分护士常规工作，减轻临床护理人员工作压力，同时用智能信息化查对方法以减少静脉输液过程中不良事件的发生率，在一定方面可以提高患者满意度及缓解护患矛盾。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。