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申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

摘要：本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种便携式静脉采血机器人，包括：箱体、运动装置、手臂固定装置、末端执行装置和血液收集装置；运动装置设置在箱体的底座组件上，包括驱动机构和连接板，驱动机构被构造成用于驱动连接板在空间内六个自由度方向按预定运动路径进行移动；手臂固定装置可移动的设置在底座组件上；末端执行装置被构造成沿着预定运动路径对手臂进行采血操作；血液收集装置自动收集末端执行装置采集的血液。本发明的优点在于，运动装置作为带动采血针的运动机构，具有更高的运动精度，充分满足采血过程中采血针所需的位姿与运动，同时驱动机构分布于手臂周围，更好地增大了空间利用率，有效地减小了整机体积。

主权项：1.一种便携式静脉采血机器人，其特征在于，包括：箱体，所述箱体包括底座组件和设置在所述底座组件上的外壳组件；所述外壳组件包括外壳、连接耳组、限位块和第一夹块；所述连接耳组设置在所述外壳的两侧的边缘处，所述连接耳组的底面与所述外壳的底面处于同一平面，所述连接耳组与所述底座组件固定；所述限位块和所述第一夹块设置在所述外壳朝向手臂的一侧的外表面上，所述限位块位于所述第一夹块的上方；在所述外壳朝向所述手臂一侧的外表面位于所述限位块的上方开设有贯穿的导向孔；在所述外壳朝向所述手臂一侧的内表面还设有安装套；运动装置，所述运动装置包括驱动机构和连接板，所述驱动机构与所述底座组件相连，所述驱动机构被构造成用于驱动所述连接板在空间内六个自由度方向按预定运动路径进行移动；所述驱动机构包括安装架组件和六个移动组件；所述安装架组件固定在所述底座组件上；所述六个移动组件对称地设置在所述安装架组件上；所述安装架组件包括两个底部设有开口的安装框和六个安装板，两个所述安装框间隔设置，每个所述安装板的一端与其中一个所述安装框相连，所述安装板的另一端与另一个所述安装框相连；其中，所述安装框的顶部对称的连接有两个所述安装板，在所述安装框的两侧靠近中间位置各设有一个所述安装板，在所述安装框的两侧靠近底部的位置各设有一个所述安装板；所述六个移动组件均包括安装基座、电机、电机安装架、丝杠、直线导轨、驱动杆、两个运动关节、丝母连接座和两个连接块；所述安装基座的截面呈L形，所述L形的长边与所述安装板连接；所述电机的安装端通过所述电机安装架与所述安装板连接，所述电机的输出轴通过联轴器与所述丝杠连接；所述丝杠的两端分别通过第一轴承座和第二轴承座固定在所述安装基座上；所述直线导轨设置在所述L形的短边上，所述丝杠的丝母通过所述丝母连接座与所述直线导轨的滑块连接；所述驱动杆的两端分别与所述两个连接块的一端相连；所述两个接块的另一端分别与所述两个运动关节的一端相连，所述两个运动关节的另一端分别与所述丝母连接座和所述连接板连接，手臂固定装置，所述手臂固定装置可移动的设置在所述底座组件上，所述手臂固定装置包括气囊；末端执行装置，所述末端执行装置与所述连接板相连；所述末端执行装置被构造成用于扫描采血者的手臂，并在所述连接板的带动下，沿着所述预定运动路径对手臂进行采血；所述末端执行装置包括固定架组件、高清摄像头模组、采血针、采血针托架、力传感器、力传感器连接板和两个近红外摄像头；所述固定架组件包括安装面板，所述安装面板朝向所述运动装置的一侧倾斜延伸有倾斜部，所述倾斜部末端的设置有水平安装部；在所述安装面板的两侧，朝向背离所述运动装置的一侧对称延伸有两个红外摄像安装架，所述两个红外摄像安装架呈角度设置；在所述水平安装部的底部还连接有用于支撑所述采血针的采血管的支撑架；所述安装面板固定在所述连接板上；所述力传感器通过所述力传感器连接板固定在所述倾斜部上，所述采血针通过所述采血针托架与所述力传感器相连；所述高清摄像头模组固定在所述水平安装部上；所述两个近红外摄像头分别固定在一个所述红外摄像安装架上，血液收集装置，所述血液收集装置被构造成用于自动收集所述末端执行装置采集的血液；所述血液收集装置包括集血针、第二夹块、电动伸缩杆和采血试管；所述采血试管夹持在所述第一夹块内部；所述电动伸缩杆的下端固定在所述安装套内，所述电动伸缩杆的输出端与所述第二夹块的一端相连，所述第二夹块的另一端穿过所述导向孔与所述集血针相连；控制系统，所述控制系统利用双目视差原理对血管脉络进行三维重建，并计算出最佳穿刺点与穿刺角度，计算出所述采血针移动至穿刺点与穿刺过程的运动路径；随后所述运动装置带动所述采血针沿计算好的路径运动；穿刺过程中所述力传感器记录穿刺力的大小，所述高清摄像头模组观测输血管中的回血情况，当穿刺力有明显的突然减小，或输血管中出现回血时，所述采血针进入血管，判定为穿刺成功；当穿刺力没有明显变化且没有观测到回血现象时，判定为穿刺失败并拔出所述采血针；穿刺成功后，所述电动伸缩杆驱动所述集血针插入所述采血试管，所述气囊放气，使血液流入所述采血试管，一定时间后，拔出所述采血针与所述集血针，完成采血工作。

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