一种隔离空间病毒诊断机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隔离空间病毒诊断机器人系统，包括协作机器人，位于隔离间的第一对讲通讯设备、视频采集设备和检测工具，位于非隔离间的人机操作界面、第二对讲通讯设备、视频显示设备和手动遥控装置；协作机器人位于隔离间，视频采集设备采集的视频信号通过视频显示设备进行显示，第一对讲通讯设备与第二对讲通讯设备连接，协作机器人和手动遥控装置通过人机操作界面设定操作类别，协作机器人根据手动遥控装置的动作指令操作检测工具进行相应的动作，协作机器人采用力控制。医护人员通过操控手动遥控装置从而操控机器人，利用机器人末端的力控制及视觉辅助，完成对病患的诊断操作，减少感染风险。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离空间病毒诊断机器人系统
本专利技术涉及诊断装置
，具体而言，涉及一种隔离空间病毒诊断机器人系统。
技术介绍
现有的新型冠状病毒核酸检测采集与指尖抽血、温度枪测量额头温度等工作均由医护人员手动完成，医护人员工作时需要多次直接接触疑似病例，长期如此会增大感染的风险。
技术实现思路
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种隔离空间病毒诊断机器人系统，医护人员通过操控手动遥控装置从而操控机器人，利用机器人末端的力控制及视觉辅助，完成对病患的诊断操作，减少感染风险。本专利技术的实施例是这样实现的：一种隔离空间病毒诊断机器人系统，其包括协作机器人，协作机器人接收控制命令后根据控制命令实施相应动作，系统还包括位于隔离间的第一对讲通讯设备、视频采集设备和检测工具，位于非隔离间的人机操作界面、第二对讲通讯设备、视频显示设备和手动遥控装置；协作机器人位于隔离间，视频采集设备采集的视频信号通过视频显示设备进行显示，第一对讲通讯设备与第二对讲通讯设备连接，协作机器人和手动遥控装置通过人机操作界面设定操作类别，协作机器人根据手动遥控装置的动作指令操作检测工具进行相应的动作，协作机器人采用力控制。设计原理：专利技术人经过长期的研究和实践发现，医护人员工作时需要多次直接接触疑似病例，长期如此会增大感染的风险，鉴于此，本专利技术申请提供一种隔离空间病毒诊断机器人系统，医护人员通过操控手动遥控装置从而操控机器人，利用机器人末端的力控制及视觉辅助，完成对病患的诊断操作，减少感染风险。具体工作原理为，位于隔离间外的医护人员通过隔离间内安装的视频采集设备实时观察隔离间内实际状况，并通过第二对讲通讯设备与位于隔离间手持第一对讲通讯设备的待检测人员沟通交流，指导其按照指示开展准备工作，待病人准备结束后，医护人员通过操控手动遥控装置从而操控协作机器人完成诊断所需的前提动作如拾取测温枪，切换听诊器及末端医疗设备，并通过人机界面设定后续操作类别，待准备完毕后，开展诊断工作。常规的体温计读数由视频采集设备进行采集，并传递至上位机，并输出给医护人员观测。指尖采血及唾液采集等复功能则需要待检测人员在医护人员的语音指导下，操控协作机器人拾取检测工具，至指尖和嘴部附进，此时机器人会自动完成后续操作，待检测人员只需听从医护人员指示即可，相对复杂的操作在医护人员的遥操作和语音指导下由待检测人员及协作机器人共同协作完成检测。在本专利技术的一些实施例中，一种隔离空间病毒诊断机器人系统，协作机器人上装配有能模拟医护人员手臂功能的机械臂。这样设置的目的在于，该机械臂可以拾取检测工具如测温枪、采样试剂等设备，由经过培训的医护人员在隔离间另一侧通过手动遥控装置操作协作机器人完成检验工作。在本专利技术的一些实施例中，一种隔离空间病毒诊断机器人系统，机械臂为机械灵巧手。这样设置的目的在于，机械灵巧手可以调节多个关节，自由度和灵活程度高，能够精准的感知协作机器人上的检测工具与待检测人员接触时的接触力。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，一种隔离空间病毒诊断机器人系统，检测工具包括测温枪、核酸试剂采样工具、试纸、听诊器和采血器具。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，一种隔离空间病毒诊断机器人系统，协作机器人根据手动遥控装置的动作指令操作检测工具进行相应的动作，相应的动作包括拾取检测工具、切换检测工具、移动检测工具至待检测人指尖和嘴部附近和拾取消毒工具。在本专利技术的一些实施例中，一种隔离空间病毒诊断机器人系统，系统采用分布式全方位动态补偿控制算法以操控协作机器人。这样设置的目的在于，系统采用连续系统控制模型，采样频率实时可达到0.2ms，精确补偿本体和负载重力、关节摩擦力及各种惯性力，系统性能已经达到了极致。在本专利技术的一些实施例中，一种隔离空间病毒诊断机器人系统，系统采用力和阻尼控制算法以操控协作机器人。这样设置的目的在于，机器人末端对外界环境施加力精度和可调节度均≤0.3N，具体的，可调节度在0.01N，0.3N指的是在不平稳的工件表面开启打磨头加工时的精度，在静止状态下力控制精度误差小于0.01N。应用于隔离空间病毒诊断机器人系统的检测方法包括：医护人员通过视频显示设备实时观察隔离间内实际状况，并通过第二对讲通讯设备与位于隔离间手持第一对讲通讯设备的待检测人员沟通交流以指导待检测人员作好事先准备工作；待检测人员听从指示准备好后，医护人员通过手动遥控装置操作协作机器人完成诊断所需的前提动作如拾取测温枪和切换听诊器，并通过人机界面设定后续操作类别，在医护人员的遥操作和语音指导下由待检测人员及协作机器人共同协作完成检测。这样，医护人员通过操控手动遥控装置从而操控机器人，利用机器人末端的力控制及视觉辅助，完成对病患的诊断操作，减少感染风险。检测后，待检测人员离开隔离间，协作机器人对隔离间内进行消毒，消毒完成后协作机器人对外传递采集样品送检。这样设置的目的在于，机器人可对隔离间内进行高温、酒精、紫外线灯等手段消毒，减少感染风险，等待下次诊断开始。进一步的，在本专利技术的一些实施例中，一种检测方法，协作机器人末端对外界环境施加力精度和可调节度均≤0.3N，具体的，可调节度在0.01N，0.3N指的是在不平稳的工件表面开启打磨头加工时的精度，在静止状态下力控制精度误差小于0.01N。本专利技术实施例至少具有如下优点或有益效果：颠覆了传统病毒诊疗过程，医护人员与病患隔离，医护人员通过操控手动遥控装置从而控制协作机器人动作，凭借高精度的实时机器人控制与力控制，利用协作机器人末端的力感及附属的视觉辅助，完成对待检测人员的诊断操作，诊断过程中，医护人员在完全隔离的前提下即可完成，且诊断完成后，只需对机器人及其所在隔离间进行高温与酒精等手段消毒即可，保证医护人员安全的同时，节省大量的医疗资源，如口罩、防护服、一次性用品等；应用场景多样化：不同于常规的医疗机器人，本系统采用力控制，能够精准的感知协作机器人末端设备如测温枪，试纸，听诊器，采血器具与病患接触时的接触力，这在复杂多变的医疗场景下是十分必要的，即可保障待检测人员的安全，更能精准高效的完成诊疗工作，配合视觉辅助，医护人员的遥操作及医护人员语音下的待检测人员自协作，可以完美解决大部分的诊疗需求如：体温检测、听诊、指尖采血，唾液采集、核酸检测盒的传递角色及医药配送等简易功能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本专利技术一种隔离空间病毒诊断机器人系统一实施例的系统框图；图2为本专利技术一种检测方法一实施例的流程图；图3为本专利技术一种检测方法另一实施例的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离空间病毒诊断机器人系统，包括协作机器人，所述协作机器人接收控制命令后根据控制命令实施相应动作，其特征在于，所述系统还包括位于隔离间的第一对讲通讯设备、视频采集设备和检测工具，位于非隔离间的人机操作界面、第二对讲通讯设备、视频显示设备和手动遥控装置；/n所述协作机器人位于隔离间，所述视频采集设备采集的视频信号通过所述视频显示设备进行显示，所述第一对讲通讯设备与所述第二对讲通讯设备连接，所述协作机器人和所述手动遥控装置通过所述人机操作界面设定操作类别，所述协作机器人根据所述手动遥控装置的动作指令操作检测工具进行相应的动作，协作机器人采用力控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种隔离空间病毒诊断机器人系统，包括协作机器人，所述协作机器人接收控制命令后根据控制命令实施相应动作，其特征在于，所述系统还包括位于隔离间的第一对讲通讯设备、视频采集设备和检测工具，位于非隔离间的人机操作界面、第二对讲通讯设备、视频显示设备和手动遥控装置；
所述协作机器人位于隔离间，所述视频采集设备采集的视频信号通过所述视频显示设备进行显示，所述第一对讲通讯设备与所述第二对讲通讯设备连接，所述协作机器人和所述手动遥控装置通过所述人机操作界面设定操作类别，所述协作机器人根据所述手动遥控装置的动作指令操作检测工具进行相应的动作，协作机器人采用力控制。


2.根据权利要求1所述的一种隔离空间病毒诊断机器人系统，其特征在于，所述协作机器人上装配有能模拟医护人员手臂功能的机械臂。


3.根据权利要求2所述的一种隔离空间病毒诊断机器人系统，其特征在于，所述机械臂为机械灵巧手。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立，杨立豪，
申请(专利权)人：前元运立北京机器人智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11