一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置，首先通过头颈姿势调控和限位固定机构的配合作用，不仅达到对患者头部的上仰以及气道开放和暴露，便于后续插管操作，此外也对患者头部进行限位和固定，避免后续插管过程中患者头部发生活动的问题，给后续的插管提供了安全有利的条件，其次由机器臂组件中的控制台、机器人手臂以及视觉传感器设计，可基于视觉扫描状态下的机器人手臂多轴运动，实现了高效安全的自动插管操作，最后因采用二级微调控的可视喉镜组件，从而在一次插管定位的基础上，通过借助旋转结构，来实现气管导管的准确定位，同时因整个过程中移动幅度小，因此也极大避免对患者的伤害，最终确保了操作的高效、准确和稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置
本专利技术涉及插管机器人
，尤其涉及一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置。
技术介绍
气管插管是急救和全麻手术的首要步骤，其在现代医学中的意义重大。我国平均每年5000多万台医疗手术，需要由7万余名麻醉医生完成超量的插管任务，且随着人民群众对医疗服务需求和手术量的逐年增加，我国麻醉医师不足的窘境愈发凸显。同时，气管插管资料显示：即使在常规非紧急手术状态下，由经常插管的麻醉师插管，首次气管插管成功率70％，二次插管成功率89％，且需助手的持续协助。在一些紧急和特殊环境下，气管插管操作还存在交叉感染、暴露风险大等情况，例如针对新型冠状病毒肺炎患者、SARS等传染性呼吸道疾病患者实行插管操作时，患者刺激性呛咳反应会造成含病毒的飞沫喷溅，医护人员受感染的风险急剧增大。综上，麻醉医生和插管护理操作不仅承担着繁重的医疗工作，还存在较大的医患交叉感染风险。根据上述，现有技术中虽然也存在一些插管设备，例如国外加拿大麦吉尔大学的科研人员研究了通过遥控操纵的插管手术机器人，但此类设计的机器人在操作过程中仍需助手进行大量的持续辅助，且不仅需要由操作人员根据喉镜反馈状况进行实时判断和实时操控，此外也还存在以下缺陷；1、无法在插管前对患者头部的上仰状态，即气道声门的有效开放暴露进行前期的预处理调整，当后续插管时，患者的头部以及气道状态无法达到最佳，因此极大影响了插管的成功率。2、无法对患者头部进行限位和固定，在插管过程中仍需医护人员对患者头部进行手持固定，但此方式，不仅增强额外工作量，同时因人工随意性大，定位效果和稳定性也差，且与设备无法保证同步，因此也干扰了插管的稳定有序进行。3、无法很好的兼顾可视喉镜的功能，制约了临床的使用，同时当一次插管出现患者咽喉区域悬雍垂的阻碍，影响声门的暴露问题时，因不便进行二次的微调控，继而给后续插管带来极大的困扰。故而鉴于以上缺陷，实有必要设计一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于：提供一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置，来解决
技术介绍
提出的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置，包括手术台组件、机器臂组件和可视喉镜组件，所述的手术台组件由台体、A步进电机、A气泵、B气泵、头部槽、A电动推杆、颈部气垫、B电动推杆、升降板和夹持气垫组成，所述的机器臂组件由旋转座、C电动推杆、控制台、机器人手臂、B步进电机、旋转杆和A视觉传感器组成，所述的可视喉镜组件由手柄座、C气泵、显示屏、弧形压舌板、避让槽、调节气囊和调控板组成，所述的机器臂组件转设于手术台组件左侧，所述的机器臂组件与手术台组件采用转动连接，所述的可视喉镜组件固设于机器臂组件末端，所述的可视喉镜组件与机器臂组件采用螺栓连接，所述的A步进电机固设于台体底部左侧，所述的A步进电机与台体采用螺栓连接，所述的A气泵固设于台体左侧上端，所述的A气泵与台体采用螺栓连接，所述的B气泵固设于台体左侧上端，所述的B气泵与台体采用螺栓连接，所述的头部槽位于台体内部左侧顶端，所述的头部槽为矩形凹槽，所述的A电动推杆固设于头部槽内部下端，所述的A电动推杆与头部槽采用螺栓连接，所述的颈部气垫固设于头部槽右侧上端，所述的颈部气垫与台体采用胶粘剂连接，且所述的颈部气垫与A气泵采用管道连接，所述的B电动推杆固设于台体左侧上端，所述的B电动推杆与台体采用螺栓连接，所述的升降板滑设于台体内部左侧前后两端，所述的升降板与台体采用上下滑动连接，所述的夹持气垫固设于升降板内壁上端，所述的夹持气垫与升降板采用胶粘剂连接，且所述的夹持气垫与B气泵采用管道连接，所述的旋转座固设于A步进电机底部，所述的旋转座与A步进电机采用联轴器连接，且所述的旋转座与台体采用转动连接，所述的C电动推杆固设于旋转座左侧顶部，所述的C电动推杆与旋转座采用螺栓连接，所述的控制台固设于C电动推杆顶部，所述的控制台与C电动推杆采用螺栓连接，且所述的控制台分别与A步进电机、A气泵、B气泵、A电动推杆、B电动推杆和C电动推杆采用电信号线连接，所述的机器人手臂固设于控制台顶部，所述的机器人手臂与控制台采用螺栓连接，且所述的机器人手臂与控制台采用电信号线连接，所述的B步进电机固设于控制台一侧，所述的B步进电机与控制台采用螺栓连接，且所述的B步进电机与控制台采用电信号线连接，所述的旋转杆固设于B步进电机一侧，所述的旋转杆与B步进电机采用联轴器连接，所述的A视觉传感器固设于旋转杆上端一侧，所述的A视觉传感器与旋转杆采用螺栓连接，且所述的A视觉传感器与控制台采用电信号线连接，所述的手柄座固设于机器人手臂末端，所述的手柄座与机器人手臂采用插合连接，所述的C气泵固设于手柄座左侧上端，所述的C气泵与手柄座采用螺栓连接，且所述的C气泵与控制台采用电信号线连接，所述的显示屏固设于手柄座顶部，所述的显示器与手柄座采用转动连接，且所述的显示器与控制台采用电信号线连接，所述的弧形压舌板固设于手柄座右侧下端，所述的弧形压舌板与手柄座采用热熔连接，所述的避让槽位于弧形压舌板内部右侧上端，所述的避让槽为弧形凹槽，所述的调节气囊固设于避让槽内部，所述的调节气囊与避让槽采用热熔连接，且所述的调节气囊与C气泵采用管道连接，所述的调控板转设于弧形压舌板右侧上端，所述的调控板与弧形压舌板采用转动连接，且所述的调控板与调节气囊采用热熔连接。进一步，所述的头部槽内部还滑设有托板，所述的托板与头部槽采用上下滑动连接，且所述的托板与A电动推杆采用螺栓连接，所述的托板内部上端还固设有压力传感器，所述的压力传感器与托板采用胶粘剂连接，且所述的压力传感器分别与A电动推杆和A气泵采用电信号线连接。进一步，所述的B电动推杆底部还固设有连接架，所述的连接架与B电动推杆采用螺栓连接，且所述的连接架与升降板采用螺栓连接。进一步，所述的控制台由显示面板、控制键盘、ARM核处理器和A/D转换器组成，所述的ARM核处理器分别与显示面板、控制键盘和A/D转换器采用电源线连接，且所述的A/D转换器分别与A步进电机、A气泵、B气泵、A电动推杆、B电动推杆、C电动推杆、机器人手臂、B步进电机、A视觉传感器、C气泵和显示屏采用电信号线连接。进一步，所述的手柄座左侧还固设有安装套，所述的安装套与手柄座一体成型，且所述的安装套与机器人手臂采用插合连接，所述的安装套内部左侧还贯穿有紧固螺栓，所述的紧固螺栓与安装套采用内外螺纹连接，所述的手柄座右侧还固设有B视觉传感器，所述的B视觉传感器与手柄座采用螺栓连接，且所述的B视觉传感器与A/D转换器采用电信号线连接。进一步，所述的弧形压舌板内部底端还固设有C视觉传感器，所述的C视觉传感器与弧形压舌板采用螺栓连接，且所述的C视觉传感器与A/D转换器采用电信号线连接，所述的弧形压舌板右侧前后两端还固设有D视觉传感器，所述的D视觉传感器与弧形压舌板采用螺栓连接，且所述的D视觉传感器与A/D转换器采用电信号线连接，所述的弧形压舌板右侧顶部前后两端还固设有E视觉传感器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置，其特征在于包括手术台组件、机器臂组件和可视喉镜组件，所述的手术台组件由台体、A步进电机、A气泵、B气泵、头部槽、A电动推杆、颈部气垫、B电动推杆、升降板和夹持气垫组成，所述的机器臂组件由旋转座、C电动推杆、控制台、机器人手臂、B步进电机、旋转杆和A视觉传感器组成，所述的可视喉镜组件由手柄座、C气泵、显示屏、弧形压舌板、避让槽、调节气囊和调控板组成，所述的机器臂组件转设于手术台组件左侧，所述的可视喉镜组件固设于机器臂组件末端，所述的A步进电机固设于台体底部左侧，所述的A气泵固设于台体左侧上端，所述的B气泵固设于台体左侧上端，所述的头部槽位于台体内部左侧顶端，所述的A电动推杆固设于头部槽内部下端，所述的颈部气垫固设于头部槽右侧上端，且所述的颈部气垫与A气泵采用管道连接，所述的B电动推杆固设于台体左侧上端，所述的升降板滑设于台体内部左侧前后两端，所述的夹持气垫固设于升降板内壁上端，且所述的夹持气垫与B气泵采用管道连接，所述的旋转座固设于A步进电机底部，且所述的旋转座与台体采用转动连接，所述的C电动推杆固设于旋转座左侧顶部，所述的控制台固设于C电动推杆顶部，且所述的控制台分别与A步进电机、A气泵、B气泵、A电动推杆、B电动推杆和C电动推杆采用电信号线连接，所述的机器人手臂固设于控制台顶部，且所述的机器人手臂与控制台采用电信号线连接，所述的B步进电机固设于控制台一侧，且所述的B步进电机与控制台采用电信号线连接，所述的旋转杆固设于B步进电机一侧，所述的A视觉传感器固设于旋转杆上端一侧，且所述的A视觉传感器与控制台采用电信号线连接，所述的手柄座固设于机器人手臂末端，所述的C气泵固设于手柄座左侧上端，且所述的C气泵与控制台采用电信号线连接，所述的显示屏固设于手柄座顶部，且所述的显示器与控制台采用电信号线连接，所述的弧形压舌板固设于手柄座右侧下端，所述的避让槽位于弧形压舌板内部右侧上端，所述的调节气囊固设于避让槽内部，且所述的调节气囊与C气泵采用管道连接，所述的调控板转设于弧形压舌板右侧上端，且所述的调控板与调节气囊采用热熔连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉扫描技术的辅助插管机器人装置，其特征在于包括手术台组件、机器臂组件和可视喉镜组件，所述的手术台组件由台体、A步进电机、A气泵、B气泵、头部槽、A电动推杆、颈部气垫、B电动推杆、升降板和夹持气垫组成，所述的机器臂组件由旋转座、C电动推杆、控制台、机器人手臂、B步进电机、旋转杆和A视觉传感器组成，所述的可视喉镜组件由手柄座、C气泵、显示屏、弧形压舌板、避让槽、调节气囊和调控板组成，所述的机器臂组件转设于手术台组件左侧，所述的可视喉镜组件固设于机器臂组件末端，所述的A步进电机固设于台体底部左侧，所述的A气泵固设于台体左侧上端，所述的B气泵固设于台体左侧上端，所述的头部槽位于台体内部左侧顶端，所述的A电动推杆固设于头部槽内部下端，所述的颈部气垫固设于头部槽右侧上端，且所述的颈部气垫与A气泵采用管道连接，所述的B电动推杆固设于台体左侧上端，所述的升降板滑设于台体内部左侧前后两端，所述的夹持气垫固设于升降板内壁上端，且所述的夹持气垫与B气泵采用管道连接，所述的旋转座固设于A步进电机底部，且所述的旋转座与台体采用转动连接，所述的C电动推杆固设于旋转座左侧顶部，所述的控制台固设于C电动推杆顶部，且所述的控制台分别与A步进电机、A气泵、B气泵、A电动推杆、B电动推杆和C电动推杆采用电信号线连接，所述的机器人手臂固设于控制台顶部，且所述的机器人手臂与控制台采用电信号线连接，所述的B步进电机固设于控制台一侧，且所述的B步进电机与控制台采用电信号线连接，所述的旋转杆固设于B步进电机一侧，所述的A视觉传感器固设于旋转杆上端一侧，且所述的A视觉传感器与控制台采用电信号线连接，所述的手柄座固设于机器人手臂末端，所述的C气泵固设于手柄座左侧上端，且所述的C气泵与控制台采用电信号线连接，所述的显示屏固设于手柄座顶部，且所述的显示器与控制台采用电信号线连接，所述的弧形压舌板固设于手柄座右侧下端，所述的避让槽位于弧形压舌板内部右侧上端，所述的调节气囊固设于避让槽内部，且所述的调节气囊与C气泵采用管道连接，所述的调控板转设于弧形压舌板右侧上端，且所述的调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，梁晶，
申请(专利权)人：西安交通大学医学院第一附属医院，
类型：发明
国别省市：陕西;61