三自由度前臂采血機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三自由度前臂采血機(jī)器人。解決現(xiàn)有人工扎針抽血的弊端。本發(fā)明包括工作臺，工作臺上設(shè)置第一傳動臂、第二傳動臂和插針機(jī)構(gòu)，第一傳動臂與工作臺之間通過第一關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，第二傳動臂與第一傳動臂之間通過第二關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，插針機(jī)構(gòu)與第二傳動臂之間通過第三關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，插針機(jī)構(gòu)包括矩形框架、驅(qū)動電機(jī)、滾珠絲杠、導(dǎo)滑軌和移動滑臺，驅(qū)動電機(jī)連接滾珠絲杠，滾珠絲杠的兩端與矩形框架之間均套接軸承，移動滑臺上開通螺孔和滑孔，螺孔內(nèi)穿接螺母，螺母套在滾珠絲杠上形成螺紋連接，滑孔內(nèi)穿接導(dǎo)滑筒，導(dǎo)滑筒套在導(dǎo)滑軌上形成滑動連接，移動滑臺的側(cè)部固連抽血針。本發(fā)明采用機(jī)械抽血，扎針精準(zhǔn)，安全性高。
【專利說明】三自由度前臂采血機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于手術(shù)器械【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種靜脈抽血的扎針操作，特別是一種三自由度前臂采血機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]血常規(guī)檢查是臨床檢驗中最廣泛、最基本的檢查項目之一。通過對血細(xì)胞分析可以了解到患者血細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài)的變化，有助于臨床對疾病做出更好的早期診斷。
[0003]目前血常規(guī)標(biāo)本來源主要有末梢采血、靜脈血和末梢稀釋血三種，而通過不同的采血方式測得的結(jié)果會有一定差異。在血常規(guī)檢驗中，靜脈采血能夠避免較多的影響因素，測定準(zhǔn)確且穩(wěn)定時間長，能直接反映患者情況而得到廣泛應(yīng)用。
[0004]采血經(jīng)由受到專門采血技術(shù)培訓(xùn)的醫(yī)護(hù)人員來承擔(dān)，采血技術(shù)的熟練程度，直接關(guān)系到血液的質(zhì)量和獻(xiàn)血者的身體健康。目前，還未出現(xiàn)通用的采血設(shè)備來幫助護(hù)士提高采血的自動化和智能化，以規(guī)范采血過程和減少獻(xiàn)血者的并發(fā)癥。如何實現(xiàn)采血的自動化和規(guī)范化，降低采血醫(yī)護(hù)人員的依賴程度，提高獻(xiàn)血者舒適度成為采血面臨的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種通過機(jī)械配合實現(xiàn)各個角度面的擺幅調(diào)節(jié)，以到達(dá)三維空間內(nèi)的任意角度，通過自動式的機(jī)器動作實現(xiàn)高度精準(zhǔn)扎針的三自由度前臂采血機(jī)器人。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):三自由度前臂采血機(jī)器人，包括工作臺，所述工作臺上設(shè)置機(jī)械臂，所述機(jī)械臂的驅(qū)動端上設(shè)置抽血針，所述機(jī)械臂包括第一傳動臂、第二傳動臂和插針機(jī)構(gòu)，所述第一傳動臂與工作臺之間通過第一關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，所述第二傳動臂與第一傳動臂之間通過第二關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，所述插針機(jī)構(gòu)與第二傳動臂之間通過第三關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，所述插針機(jī)構(gòu)包括矩形框架，所述矩形框架上設(shè)置驅(qū)動電機(jī)、一根滾珠絲杠、至少一根導(dǎo)滑軌和移動滑臺，所述驅(qū)動電機(jī)連接滾珠絲杠，所述滾珠絲杠的兩端與矩形框架之間均套接軸承，所述移動滑臺上開通螺孔和滑孔，所述螺孔內(nèi)穿接螺母，所述螺母套在滾珠絲杠上形成螺紋連接，所述滑孔內(nèi)穿接導(dǎo)滑筒，所述導(dǎo)滑筒套在導(dǎo)滑軌上形成滑動連接，所述移動滑臺的側(cè)部固連上述抽血針。
[0007]本三自由度前臂采血機(jī)器人中，采用兩根導(dǎo)滑軌，兩根導(dǎo)滑軌分別位于滾珠絲杠的兩側(cè)。移動滑臺的中部開設(shè)螺孔，兩側(cè)各開設(shè)滑孔，由此呈對稱套接在一根滾珠絲杠和兩根導(dǎo)滑軌上，提高了導(dǎo)向移動的穩(wěn)定性。在作業(yè)過程中，首先通過第一傳動臂繞第一關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動進(jìn)行擺幅位置調(diào)整，而后通過第二傳動臂繞第二關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動進(jìn)行擺幅位置調(diào)整，再通過插針機(jī)構(gòu)繞第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動進(jìn)行擺幅位置調(diào)整，最后通過插針機(jī)構(gòu)中的移動滑臺與滾珠絲杠、導(dǎo)滑軌的套接配合，在驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動下，將滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成移動滑臺的調(diào)移運動，完成將抽血針扎入人體的靜脈血管中。
[0008]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述矩形框架的兩端位置均設(shè)置限位傳感器，所述移動滑臺的兩端位置均設(shè)置觸動擋桿，所述限位傳感器電控連接驅(qū)動電機(jī)，所述觸動擋桿在移動滑臺的帶動下碰觸限位傳感器，所述限位傳感器通過電信號控制驅(qū)動電機(jī)停機(jī)。在移動滑臺的調(diào)移運作中，一旦移動滑臺到達(dá)前極限位置或后極限位置，對應(yīng)位置的觸動檔桿便會觸碰到限位傳感器，使得驅(qū)動電機(jī)停機(jī)，移動滑臺停止運動，利于行程的安全。
[0009]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述第一關(guān)節(jié)包括第一伺服電機(jī)和第一諧波減速器，所述工作臺上設(shè)置連接板，所述第一伺服電機(jī)安裝于連接板上，所述第一諧波減速器的輸入端位于連接板上，輸出端位于第一傳動臂上，所述第一伺服電機(jī)的輸出軸連接第一諧波減速器的輸入端。第一伺服電機(jī)向第一諧波減速器輸送轉(zhuǎn)向動力，通過第一諧波減速器的減速和扭矩放大功能，將轉(zhuǎn)向動力通過第一諧波減速器的輸出端輸出給第一傳動臂。
[0010]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述連接板上位于第一傳動臂的兩側(cè)均設(shè)置第一限位開關(guān)，所述第一傳動臂上設(shè)置朝向兩側(cè)伸出的第一觸發(fā)擋片，所述第一觸發(fā)擋片在第一傳動臂的帶動下碰觸位于同側(cè)的第一限位開關(guān)，所述第一限位開關(guān)通過電信號控制第一伺服電機(jī)停機(jī)。當(dāng)?shù)谝粋鲃颖鄣淖蠡蛴覕[幅到達(dá)極限位置時，對應(yīng)側(cè)的第一觸發(fā)擋片碰觸第一限位開關(guān)，使得第一伺服電機(jī)停機(jī)，第一傳動臂停止擺動，利于行程的安全。
[0011]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述第二關(guān)節(jié)包括第二伺服電機(jī)和第二諧波減速器，所述第二伺服電機(jī)安裝于第一傳動臂上，所述第二諧波減速器的輸入端位于第一傳動臂上，輸出端位于第二傳動臂上，所述第二伺服電機(jī)的輸出軸連接第二諧波減速器的輸入端。第二伺服電機(jī)向第二諧波減速器輸送轉(zhuǎn)向動力，通過第二諧波減速器的減速和扭矩放大功能，將轉(zhuǎn)向動力通過第二諧波減速器的輸出端輸出給第二傳動臂。
[0012]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述第二傳動臂上設(shè)置兩個第二限位開關(guān)，兩個第二限位開關(guān)朝向相反方向，所述第一傳動臂上設(shè)置一個第二觸發(fā)擋片，任一側(cè)的所述第二限位開關(guān)在第二傳動臂的帶動下碰觸上述第二觸發(fā)擋片，所述第二限位開關(guān)通過電信號控制第二伺服電機(jī)停機(jī)。當(dāng)?shù)诙鲃颖鄣淖蠡蛴覕[幅到達(dá)極限位置時，對應(yīng)側(cè)的第二限位開關(guān)碰觸第二觸發(fā)擋片，使得第二伺服電機(jī)停機(jī)，第二傳動臂停止擺動，利于行程的安全。
[0013]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述第三關(guān)節(jié)包括第三伺服電機(jī)和第三諧波減速器，所述第三伺服電機(jī)安裝于第二傳動臂上，所述第三諧波減速器的輸入端位于第二傳動臂上，輸出端位于插針機(jī)構(gòu)上，所述第三伺服電機(jī)的輸出軸連接第三諧波減速器的輸入端。第三伺服電機(jī)向第三諧波減速器輸送轉(zhuǎn)向動力，通過第三諧波減速器的減速和扭矩放大功能，將轉(zhuǎn)向動力通過第三諧波減速器的輸出端輸出給插針機(jī)構(gòu)。
[0014]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述插針機(jī)構(gòu)設(shè)置一個第三觸發(fā)擋片，所述第二傳動臂上設(shè)置兩個第三限位開關(guān)，兩個第三限位開關(guān)朝向相反方向，所述第三觸發(fā)擋片在插針機(jī)構(gòu)的帶動下碰觸任一側(cè)的第三限位開關(guān)，所述第三限位開關(guān)通過電信號控制第三伺服電機(jī)停機(jī)。當(dāng)插針機(jī)構(gòu)的左或右擺幅到達(dá)極限位置時，第三觸發(fā)擋片碰觸對應(yīng)側(cè)的第三限位開關(guān)，使得第三伺服電機(jī)停機(jī)，插針機(jī)構(gòu)停止擺動，利于行程的安全。
[0015]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述矩形框架包括四面圍板，所述四面圍板內(nèi)設(shè)置支撐板，所述滾珠絲杠和導(dǎo)滑軌的一端安裝于四面圍板上，另一端安裝于支撐板上，所述驅(qū)動電機(jī)與滾珠絲杠之間通過聯(lián)軸器相連接。滾珠絲杠的兩端均套接軸承，一端的軸承安裝入四面圍板的前板中，另一端的軸承安裝入支撐板中。四面圍板與支撐板均通過螺釘固連裝配。
[0016]在上述的三自由度前臂采血機(jī)器人中，所述工作臺包括設(shè)備區(qū)域和手術(shù)區(qū)域，所述機(jī)械臂安裝在設(shè)備區(qū)域內(nèi)，所述機(jī)械臂通過驅(qū)動端將抽血針延伸至手術(shù)區(qū)域的上方。在抽血操作時，人將胳膊放置于工作臺的手術(shù)區(qū)域，并將靜脈血管處于抽血針的下方即可。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本三自由度前臂采血機(jī)器人具有以下優(yōu)點:
[0018]一、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，適于在機(jī)械臂采血空間內(nèi)實現(xiàn)多自由度運動；工作空間大，適合多種人群采血需要；定位精度高，配合限位裝置實現(xiàn)血管位置的精確獲取；運行平緩，安全性高。
[0019]二、本發(fā)明可以實現(xiàn)機(jī)械臂采血的自動化和智能化，規(guī)范采血過程，減輕醫(yī)師工作強(qiáng)度，提高醫(yī)師工作效率，減少獻(xiàn)血者的并發(fā)癥。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本三自由度前臂采血機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)主視圖。
[0021]圖2是本三自由度前臂采血機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]圖3是本三自由度前臂采血機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0023]圖4是本三自由度前臂采血機(jī)器人的第一剖視圖。
[0024]圖5是本三自由度前臂采血機(jī)器人的第二剖視圖。
[0025]圖6是本三自由度前臂采血機(jī)器人的第三剖視圖。
[0026]圖7是本三自由度前臂采血機(jī)器人中插針機(jī)構(gòu)的平面圖。
[0027]圖中，1、工作臺；la、連接板；2、第一伺服電機(jī)；3、第一諧波減速器；4、第一傳動臂；5、第一限位開關(guān)；6、第一觸發(fā)擋片；7、第二伺服電機(jī)；8、第二諧波減速器；9、第二傳動臂；10、第二限位開關(guān)；11、第二觸發(fā)擋片；12、第三伺服電機(jī)；13、第三諧波減速器；14、插針機(jī)構(gòu)；14a、矩形框架；14b、驅(qū)動電機(jī)；14c、聯(lián)軸器；14d、滾珠絲杠；14e、導(dǎo)滑軌；14f、移動滑臺；14g、螺母；14h、導(dǎo)滑筒；141、限位傳感器；14j、觸動檔桿；15、第三限位開關(guān)；16、第三觸發(fā)擋片；17、抽血針。

【具體實施方式】
[0028]以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0029]如圖1至圖7所示，本三自由度前臂采血機(jī)器人包括工作臺1，工作臺1上設(shè)置機(jī)械臂，機(jī)械臂的驅(qū)動端上設(shè)置抽血針17。
[0030]工作臺1包括設(shè)備區(qū)域和手術(shù)區(qū)域，機(jī)械臂安裝在設(shè)備區(qū)域內(nèi)，且機(jī)械臂通過驅(qū)動端將抽血針17延伸至手術(shù)區(qū)域的上方。
[0031]機(jī)械臂包括第一傳動臂4、第二傳動臂9和插針機(jī)構(gòu)14，第一傳動臂4與工作臺1之間通過第一關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，第二傳動臂9與第一傳動臂4之間通過第二關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，插針機(jī)構(gòu)14與第二傳動臂9之間通過第三關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接。
[0032]第一關(guān)節(jié)包括第一伺服電機(jī)2和第一諧波減速器3，工作臺1上設(shè)置連接板la，第一伺服電機(jī)2安裝于連接板la上，第一諧波減速器3的輸入端位于連接板la上，輸出端位于第一傳動臂4上，第一伺服電機(jī)2的輸出軸連接第一諧波減速器3的輸入端。第一伺服電機(jī)2向第一諧波減速器3輸送轉(zhuǎn)向動力，通過第一諧波減速器3的減速和扭矩放大功能，將轉(zhuǎn)向動力通過第一諧波減速器3的輸出端輸出給第一傳動臂4。
[0033]連接板la上位于第一傳動臂4的兩側(cè)均設(shè)置第一限位開關(guān)5，第一傳動臂4上設(shè)置朝向兩側(cè)伸出的第一觸發(fā)擋片6，第一觸發(fā)擋片6在第一傳動臂4的帶動下碰觸位于同側(cè)的第一限位開關(guān)5，第一限位開關(guān)5通過電信號控制第一伺服電機(jī)2停機(jī)。當(dāng)?shù)谝粋鲃颖?的左或右擺幅到達(dá)極限位置時，對應(yīng)側(cè)的第一觸發(fā)擋片6碰觸第一限位開關(guān)5，使得第一伺服電機(jī)2停機(jī)，第一傳動臂4停止擺動，利于行程的安全。
[0034]第二關(guān)節(jié)包括第二伺服電機(jī)7和第二諧波減速器8，第二伺服電機(jī)7安裝于第一傳動臂4上，第二諧波減速器8的輸入端位于第一傳動臂4上，輸出端位于第二傳動臂9上，第二伺服電機(jī)7的輸出軸連接第二諧波減速器8的輸入端。第二伺服電機(jī)7向第二諧波減速器8輸送轉(zhuǎn)向動力，通過第二諧波減速器8的減速和扭矩放大功能，將轉(zhuǎn)向動力通過第二諧波減速器8的輸出端輸出給第二傳動臂9。
[0035]第二傳動臂9上設(shè)置兩個第二限位開關(guān)10，兩個第二限位開關(guān)10朝向相反方向，第一傳動臂4上設(shè)置一個第二觸發(fā)擋片11，任一側(cè)的第二限位開關(guān)10在第二傳動臂9的帶動下碰觸第二觸發(fā)擋片11，第二限位開關(guān)10通過電信號控制第二伺服電機(jī)7停機(jī)。當(dāng)?shù)诙鲃颖?的左或右擺幅到達(dá)極限位置時，對應(yīng)側(cè)的第二限位開關(guān)10碰觸第二觸發(fā)擋片11，使得第二伺服電機(jī)7停機(jī)，第二傳動臂9停止擺動，利于行程的安全。
[0036]第三關(guān)節(jié)包括第三伺服電機(jī)12和第三諧波減速器13，第三伺服電機(jī)12安裝于第二傳動臂9上，第三諧波減速器13的輸入端位于第二傳動臂9上，輸出端位于插針機(jī)構(gòu)14上，第三伺服電機(jī)12的輸出軸連接第三諧波減速器13的輸入端。第三伺服電機(jī)12向第三諧波減速器13輸送轉(zhuǎn)向動力，通過第三諧波減速器13的減速和扭矩放大功能，將轉(zhuǎn)向動力通過第三諧波減速器13的輸出端輸出給插針機(jī)構(gòu)14。
[0037]插針機(jī)構(gòu)14設(shè)置一個第三觸發(fā)擋片16，第二傳動臂9上設(shè)置兩個第三限位開關(guān)15，兩個第三限位開關(guān)15朝向相反方向，第三觸發(fā)擋片16在插針機(jī)構(gòu)14的帶動下碰觸任一側(cè)的第三限位開關(guān)15，第三限位開關(guān)15通過電信號控制第三伺服電機(jī)12停機(jī)。當(dāng)插針機(jī)構(gòu)14的左或右擺幅到達(dá)極限位置時，第三觸發(fā)擋片16碰觸對應(yīng)側(cè)的第三限位開關(guān)15，使得第三伺服電機(jī)12停機(jī)，插針機(jī)構(gòu)14停止擺動，利于行程的安全。
[0038]插針機(jī)構(gòu)14包括矩形框架14a，矩形框架14a包括四面圍板，四面圍板內(nèi)設(shè)置支撐板，四面圍板與支撐板均通過螺釘固連裝配。矩形框架14a上設(shè)置驅(qū)動電機(jī)14b、一根滾珠絲杠14d、兩根導(dǎo)滑軌14e和移動滑臺14f，具體兩根導(dǎo)滑軌14e分別位于滾珠絲杠14d的兩側(cè)。滾珠絲杠14d和導(dǎo)滑軌14e的一端安裝于四面圍板上，另一端安裝于支撐板上，其中滾珠絲杠14d的兩端均套接軸承，一端的軸承安裝入四面圍板的前板中，另一端的軸承安裝入支撐板中。驅(qū)動電機(jī)14b連接滾珠絲杠14d，并兩者之間通過聯(lián)軸器14c相連接。
[0039]移動滑臺14f的中部開設(shè)螺孔，兩側(cè)各開設(shè)滑孔。螺孔內(nèi)穿接螺母14g，螺母14g套在滾珠絲杠14d上形成螺紋連接；滑孔內(nèi)穿接導(dǎo)滑筒14h，導(dǎo)滑筒14h套在導(dǎo)滑軌14e上形成滑動連接，由此移動滑臺14f呈對稱套接在一根滾珠絲杠14d和兩根導(dǎo)滑軌14e上，提高了導(dǎo)向移動的穩(wěn)定性。移動滑臺14f的側(cè)部固連有抽血針17。
[0040]矩形框架14a的兩端位置均設(shè)置限位傳感器14i，移動滑臺14f的兩端位置均設(shè)置觸動擋桿，限位傳感器14i電控連接驅(qū)動電機(jī)14b，觸動擋桿在移動滑臺14f的帶動下碰觸限位傳感器14i，限位傳感器14i通過電信號控制驅(qū)動電機(jī)14b停機(jī)。在移動滑臺14f的調(diào)移運作中，一旦移動滑臺14f到達(dá)前極限位置或后極限位置，對應(yīng)位置的觸動檔桿14 j便會觸碰到限位傳感器14i，使得驅(qū)動電機(jī)14b停機(jī)，移動滑臺14f停止運動，利于行程的安全。
[0041]在抽血操作時，人將胳膊放置于工作臺1的手術(shù)區(qū)域，并將靜脈血管處于抽血針17的下方。首先通過第一傳動臂4繞第一關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動進(jìn)行擺幅位置調(diào)整，而后通過第二傳動臂9繞第二關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動進(jìn)行擺幅位置調(diào)整，再通過插針機(jī)構(gòu)14繞第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動進(jìn)行擺幅位置調(diào)整，最后通過插針機(jī)構(gòu)14中的移動滑臺14f與滾珠絲杠14d、導(dǎo)滑軌14e的套接配合，在驅(qū)動電機(jī)14b的驅(qū)動下，將滾珠絲杠14d的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成移動滑臺14f的調(diào)移運動，完成將抽血針17扎入人體的靜脈血管中。
[0042]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0043]盡管本文較多地使用了工作臺1 ;連接板la ;第一伺服電機(jī)2 ;第一諧波減速器3 ;第一傳動臂4 ;第一限位開關(guān)5 ;第一觸發(fā)擋片6 ;第二伺服電機(jī)7 ;第二諧波減速器8 ;第二傳動臂9 ;第二限位開關(guān)10 ;第二觸發(fā)擋片11 ;第三伺服電機(jī)12 ;第三諧波減速器13 ;插針機(jī)構(gòu)14 ;矩形框架14a ;驅(qū)動電機(jī)14b ;聯(lián)軸器14c ;滾珠絲杠14d ;導(dǎo)滑軌14e ;移動滑臺14f ;螺母14g ;導(dǎo)滑筒14h ;限位傳感器14i ;觸動檔桿14j ;第三限位開關(guān)15 ;第三觸發(fā)擋片16 ;抽血針17等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.三自由度前臂采血機(jī)器人，包括工作臺，所述工作臺上設(shè)置機(jī)械臂，所述機(jī)械臂的驅(qū)動端上設(shè)置抽血針，其特征在于，所述機(jī)械臂包括第一傳動臂、第二傳動臂和插針機(jī)構(gòu)，所述第一傳動臂與工作臺之間通過第一關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，所述第二傳動臂與第一傳動臂之間通過第二關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，所述插針機(jī)構(gòu)與第二傳動臂之間通過第三關(guān)節(jié)形成轉(zhuǎn)動連接，所述插針機(jī)構(gòu)包括矩形框架，所述矩形框架上設(shè)置驅(qū)動電機(jī)、一根滾珠絲杠、至少一根導(dǎo)滑軌和移動滑臺，所述驅(qū)動電機(jī)連接滾珠絲杠，所述滾珠絲杠的兩端與矩形框架之間均套接軸承，所述移動滑臺上開通螺孔和滑孔，所述螺孔內(nèi)穿接螺母，所述螺母套在滾珠絲杠上形成螺紋連接，所述滑孔內(nèi)穿接導(dǎo)滑筒，所述導(dǎo)滑筒套在導(dǎo)滑軌上形成滑動連接，所述移動滑臺的側(cè)部固連上述抽血針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述矩形框架的兩端位置均設(shè)置限位傳感器，所述移動滑臺的兩端位置均設(shè)置觸動擋桿，所述限位傳感器電控連接驅(qū)動電機(jī)，所述觸動擋桿在移動滑臺的帶動下碰觸限位傳感器，所述限位傳感器通過電信號控制驅(qū)動電機(jī)停機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述第一關(guān)節(jié)包括第一伺服電機(jī)和第一諧波減速器，所述工作臺上設(shè)置連接板，所述第一伺服電機(jī)安裝于連接板上，所述第一諧波減速器的輸入端位于連接板上，輸出端位于第一傳動臂上，所述第一伺服電機(jī)的輸出軸連接第一諧波減速器的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述連接板上位于第一傳動臂的兩側(cè)均設(shè)置第一限位開關(guān)，所述第一傳動臂上設(shè)置朝向兩側(cè)伸出的第一觸發(fā)擋片，所述第一觸發(fā)擋片在第一傳動臂的帶動下碰觸位于同側(cè)的第一限位開關(guān)，所述第一限位開關(guān)通過電信號控制第一伺服電機(jī)停機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述第二關(guān)節(jié)包括第二伺服電機(jī)和第二諧波減速器，所述第二伺服電機(jī)安裝于第一傳動臂上，所述第二諧波減速器的輸入端位于第一傳動臂上，輸出端位于第二傳動臂上，所述第二伺服電機(jī)的輸出軸連接第二諧波減速器的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述第二傳動臂上設(shè)置兩個第二限位開關(guān)，兩個第二限位開關(guān)朝向相反方向，所述第一傳動臂上設(shè)置一個第二觸發(fā)擋片，任一側(cè)的所述第二限位開關(guān)在第二傳動臂的帶動下碰觸上述第二觸發(fā)擋片，所述第二限位開關(guān)通過電信號控制第二伺服電機(jī)停機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述第三關(guān)節(jié)包括第三伺服電機(jī)和第三諧波減速器，所述第三伺服電機(jī)安裝于第二傳動臂上，所述第三諧波減速器的輸入端位于第二傳動臂上，輸出端位于插針機(jī)構(gòu)上，所述第三伺服電機(jī)的輸出軸連接第三諧波減速器的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述插針機(jī)構(gòu)設(shè)置一個第三觸發(fā)擋片，所述第二傳動臂上設(shè)置兩個第三限位開關(guān)，兩個第三限位開關(guān)朝向相反方向，所述第三觸發(fā)擋片在插針機(jī)構(gòu)的帶動下碰觸任一側(cè)的第三限位開關(guān)，所述第三限位開關(guān)通過電信號控制第三伺服電機(jī)停機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述矩形框架包括四面圍板，所述四面圍板內(nèi)設(shè)置支撐板，所述滾珠絲杠和導(dǎo)滑軌的一端安裝于四面圍板上，另一端安裝于支撐板上，所述驅(qū)動電機(jī)與滾珠絲杠之間通過聯(lián)軸器相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的三自由度前臂采血機(jī)器人，其特征在于，所述工作臺包括設(shè)備區(qū)域和手術(shù)區(qū)域，所述機(jī)械臂安裝在設(shè)備區(qū)域內(nèi)，所述機(jī)械臂通過驅(qū)動端將抽血針延伸至手術(shù)區(qū)域的上方。
【文檔編號】A61B5/153GK104473653SQ201410785142
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】田和強(qiáng), 楊鵬, 蘇春建, 陳修龍, 張金峰, 劉杰 申請人:山東科技大學(xué)