CN215358448U - 一种助手机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种助手机器人，包括：搬运装置、设置在搬运装置上的器械柜、以及设置在器械柜上的显示屏、开设在器械柜上的取料窗口；器械柜包括设置在保护罩内部的器械拾取机构、电控箱、若干个器械托盘、两个托盘轨道；两个托盘轨道通过转轴对称地固定在器械柜的两个相对的内侧壁上，转轴与电控箱电连接；每个器械托盘的两端分别与托盘轨道通过可转动机构固定安装，且与水平面平行；托盘轨道的转轴响应电控箱的控制驱动两个托盘轨道同步旋转，带动若干个器械托盘沿着托盘轨道上下移动；器械拾取机构与电控箱电连接以水平或垂直移动拾取部件以从器械托盘中拾取器械。通过本实用新型，降低医护人员的工作量和等待时间，达到全程无菌的操作要求。

Description

一种助手机器人

技术领域

本实用新型涉及器械配送装置，尤其涉及一种助手机器人。

背景技术

现有的医院手术器械配送方式主要有两种方式，方式一为全人工，医护人员将无菌器械从消毒中心领取，送回科室无菌柜存放，术前根据手术类型，前往器械存放柜分拣手术器械，并送至手术台前，手术过程中，因个体差异需要不同器械时，医生再次口头通知医护人员补取其他需要的器械。完成手术后将全天污染器械分多次送回消毒中心。方式二将方式一中器械运送的工作由人工改为机器人运送，且部分医院将手术器械术前的分拣再提前按手术类型分拣为不同的手术包，术前按包寻找减少分拣时间。

现有技术存在要求医护人员在每次确诊后均需要前往消毒柜分拣器械或器械包，且术中医生需要单独配有助手以便随时补取需要额外用到的器械。且每次手术均可能多次打开无菌柜。故存在医护人员工作量大，等待时间长，人员占用多以及无菌柜污染的风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种助手机器人，以解决上述问题。

未解决上述技术问题，本实用新型提供一种助手机器人，包括：搬运装置、设置在所述搬运装置上的器械柜、以及设置在所述器械柜上的显示屏；还包括：开设在所述器械柜保护罩上的取料窗口；所述器械柜包括设置在保护罩内部的器械拾取机构、电控箱、若干个器械托盘、两个托盘轨道；所述两个托盘轨道通过转轴对称地固定在所述器械柜的两个相对的内侧壁上，所述转轴与所述电控箱电连接；每个所述器械托盘的两端分别与所述托盘轨道通过可转动机构固定安装，且与水平面平行；其中，所述两个托盘轨道的转轴能够在所述电控箱的控制下同步旋转，以驱动两个托盘轨道同步旋转，带动所述若干个器械托盘沿着所述托盘轨道上下移动；所述器械托盘能够通过可转动机构在重力作用下始终保持储物的一侧朝上且与水平面保持平行；所述器械拾取机构与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下水平或垂直移动拾取部件以从所述器械托盘中拾取器械。

其中，所述助手机器人还包括开设在所述器械柜保护罩上的物料仓门，所述物料仓门与所述电控箱电连接，响应所述电控箱的控制自动打开或关闭。

其中，所述器械柜还包括设置在保护罩内部的若干个紫外灯，矩阵布设在所述器械柜的内侧壁上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下，在所述物料仓门关闭时工作，对所述器械柜内部的器械进行消毒。

其中，所述器械拾取机构包括：支撑杆，水平设置在所述器械柜的顶端；第一导轨，与所述支撑杆固定连接，水平设置在所述器械柜的顶端，且与所述支撑杆彼此平行；第一滑块，可滑动地套设在所述第一导轨上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下沿着所述第一导轨往复滑动；第二导轨，固定设置在所述第一滑块上，且沿着与所述第一导轨垂直的方向设置；第二滑块，可滑动地设置在所述第二导轨上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下沿着所述第二导轨往复滑动；拾取部件，固定设置在所述第二滑块上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下进行器械的拾取。

其中，所述器械柜的侧壁上开设一凹槽，所述凹槽的开口朝外；所述取料窗口设置在所述凹槽中。

其中，所述取料窗口的底盘上设置第一固定柱、第二固定柱，用于固定落入的器械。

其中，所述取料窗口对应设置在所述拾取机构的尾端；其中，所述拾取机构与所述电控箱连接的一端为首端，另一端为尾端。

其中，所述器械托盘包括一对托盘支架、悬挂杆以及若干个储物容置槽；所述托盘支架为三角形形状，所述悬挂杆设置在所述托盘支架的顶角位置；所述容置槽分别与一对托盘支架的底边固定连接。

其中，在所述托盘轨道上还对称地设置若干个用于容纳所述悬挂杆的通孔，每个所述悬挂杆的两端分别插入对应的通孔从而将所述器械托盘固定安装在所述托盘轨道上；所述通孔的尺寸与所述悬挂杆的尺寸匹配，以使所述悬挂杆能够在通孔内部自由转动。

其中，所述助手机器人还包括一材料盒，可开闭地设置在所述器械柜内部的顶端。

本实用新型的助手机器人，操作人员能够通过显示、输入设备确定所需拾取/补充的器械，电控箱据此控制器械拾取机构对机器人内部存储的器械进行识别与自动拾取/放入，从而实现在全程无菌的条件下拾取/补充器械的功能；进一步地，机器人还能能够与其他控制端交互以响应器械拾取/补充的需求指令，并自动运行至目的实现自动调度与器械拾取/补充，从而大大降低了医护人员的工作量和等待时间，并达到全程无菌的操作要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型一实施方式中的助手机器人第一工作状态的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施方式中的助手机器人第二工作状态的立体结构示意图；

图3是本实用新型一实施方式中的助手机器人第三工作状态的立体结构示意图；

图4是图3中的助手机器人的取料窗口的结构示意图；

图5是本实用新型一实施方式中的助手机器人第四工作状态的立体结构示意图；

图6是图1中的助手机器人的器械柜第一视角的立体结构示意图；

图7是图1中的助手机器人的器械柜第二视角的立体结构示意图；

图8是图1中的助手机器人的器械托盘的结构示意图；

图9是图2中的助手机器人沿A-A’的剖视图；

图10是图1中的助手机器人的拾取机构的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本的上述目的、特征和优点，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

请同时参阅图1～4，本实用新型实施方式中的一种助手机器人100，包括：搬运装置10、设置在所述搬运装置10上的器械柜20。

在本实施方式中，所述搬运装置10为AGV(Automated Guided Vehicle，自动导航车，指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作)。

进一步地，所述助手机器人100还包括：设置在所述器械柜20上的显示屏21、开设在所述器械柜20保护罩上的物料仓门22、取料窗口23。

所述显示屏21用于通过输入设备输入物料补充的种类、数量等；其中，所述输入设备可以包括键盘、触摸屏、语音识别装置等。

在本实施方式中，器械柜20为一长方体，显示屏21与物料仓门22共同设置在器械柜20的同一个侧壁20a上；与所述侧壁20a相邻的侧壁20b上开设一凹槽20c，所述凹槽20c的开口朝外；具体地，凹槽20c沿着侧壁20a所在平面的方向开设，其横截面为直角梯形，其中，所述梯形的上底设置在第二侧壁20b上，梯形的下底即为容置槽24的开口，梯形的直角腰、斜腰分别与第二侧壁20b连接，从而与第二侧壁20b共同形成器械柜20的一个封闭侧壁。

所述取料窗口23设置在凹槽20c中，当所述助手机器人100为器械拾取工作状态时，拾取到的器械30可以通过取料窗口23取出。具体地，取料窗口23是由第一侧壁231、第二侧壁232a、第三侧壁232b、第四侧壁233以及底盘234形成的开放式的容置盒，其中，第一侧壁231设置在凹槽20c的上底，底盘234设置在凹槽20c的直角腰上；第四侧壁233与第一侧壁231相对设置，第二侧壁232a与第三侧壁232b相对设置，并且第四侧壁233的高度小于第一侧壁231的高度。进一步地，在底盘234上还设置固定柱235a、235b，当器械落入取料窗口23中时，固定柱235a、235b用于固定落入的器械，以确保器械不会在取料窗口23中滑动，从而在医生拾取器械时手不与周边触碰，最大程度避免器械或手指被污染。

如图5所示，所述助手机器人100还包括一材料盒29，设置在器械柜20内部的顶端，所述材料盒29可开闭地设置，用于放置一些对无菌要求较低的器械或物料；其中，所述材料盒29开关方式可以是旋转弹出，或水平往复弹出。具体结构为现有技术，在此不加赘述。

如图6～7所示，所述器械柜20包括设置在保护罩内部的器械拾取机构24、电控箱25、器械托盘26、若干个紫外灯27。

电控箱25设置在器械柜20的外部，用于布置控制部件以及线束等。在其他实施方式中，电控箱25还可以设置在器械柜20的内部。

所述器械柜20的内部，由上到下彼此平行地设置若干个器械托盘26；在本实施方式中，所述器械托盘26的数量为12。

若干个紫外灯27矩阵布设在器械柜20的内侧壁上，且与所述电控箱25电连接，用于在电控箱25的控制下，在物料仓门22关闭时开始工作，对器械柜20内部的器械进行消毒；

进一步地，所述物料仓门22可响应电控箱25的控制实现自动开关。具体地，当所述器械柜20处于器械补充的工作状态时，物料仓门22为打开状态；其余工作状态时，物料仓门22均为关闭状态，以确保器械柜20的内部与外界基本隔绝，通过布设的紫外灯27全程对器械进行紫外消毒，杜绝污染风险。

如图8所示，所述器械托盘26包括托盘支架261、悬挂杆262以及若干个储物容置槽263；具体地，悬挂杆262分别设置在托盘支架261的两侧，储物容置槽263设置在托盘支架261上，用于容纳器械30；其中，所述若干个容置槽263的数量、形状、尺寸以及排布方式，可以预先根据所需容纳的器械进行设置；进一步地，所述器械托盘26可拆卸地设置在所述器械柜20的保护罩内部，因此，可以根据所需盛装的器械相应地更换设置了不同规格容置槽263的器械托盘26。

进一步地，所述托盘支架261的数量为2，且均为三角形的形状，其中，悬挂杆262设置在三角形的托盘支架261的顶角位置。

如图9所示，在器械柜20的内部设置托盘轨道28，用于安装所述若干个器械托盘26。在本实施方式中，所述托盘轨道28的数量为2，且均为圆环形状的轨道，分别通过转轴(图未示)固定在器械柜20的两个相对的内侧壁上，所述转轴与电控箱25电连接，能够在电控箱25的控制下进行旋转，从而驱动托盘轨道28转动。其中，在托盘轨道28上还设置若干个用于容纳悬挂杆262的通孔(图未示)，每个悬挂杆262插入对应的通孔从而将器械托盘26固定安装在托盘轨道28上。进一步地，所述通孔的尺寸刚好容纳悬挂杆262，使得悬挂杆262能够在通孔内部自由转动，这样设置的作用在于：当托盘轨道28转动时，器械托盘26能够在重力的作用下始终保持储物容置槽263朝上且与地面保持水平。

在其他实施方式中，所述托盘轨道28还可以是椭圆形的形状。

如图10所示，所述器械拾取机构24与电控箱25电连接；具体地，器械拾取机构24包括支撑杆241、第一导轨242、第一滑块243、第二导轨244、第二滑块245、以及拾取部件246；在本实施方式中，拾取部件246为夹爪。

支撑杆241水平设置在所述器械柜20的顶端，第一导轨242与支撑杆241固定连接，以同样水平设置在器械柜20的顶端，且与支撑杆241彼此平行。第一滑块243可滑动地套设在第一导轨242上，且与电控箱25电连接，能够在电控箱25的控制下沿着第一导轨242往复滑动。第二导轨244固定设置在第一滑块243上，且沿着与第一导轨242垂直的方向设置；第二滑块245可滑动地设置在第二导轨244上，且与电控箱25电连接，能够在电控箱25的控制下沿着第二导轨244往复滑动。拾取部件246固定设置在第二滑块245上。

进一步地，取料窗口23对应设置在拾取机构24的尾端；其中，拾取机构24与电控箱25连接的一端为首端，相应地另一端即为尾端。

拾取机构24设置在器械柜20的内部顶端，相应地，对应拾取机构24尾端位置的凹槽20c的斜腰上开设一通孔(图未示)，用于容纳一推板(图未示)；推板可在外力作用下被推开，当外力消失时能够自动回覆至闭合状态。如此设计，当拾取机构24拾取器械30后运动至取料窗口23的上方，松开夹爪使器械30推开推板掉落到取料窗口23内，并被固定柱235a、235b卡住，推板随后立即回覆至关闭状态，从而确保器械柜20内部的密封状态。

进一步地，所述助手机器人2还包括：

语音呼叫模块，用于接收语音呼叫指令；

激光导航控制系统，用于对所处的室内环境实时建模，响应器械回收调度指令进行路径规划，实现器械的智能化实时配送；

红外传感器，用于检测障碍物实现自动避障功能；

超声波传感器，用于检测障碍物实现自动避障功能；

防跌落传感器，用于检测地面平整度实现自动防跌落功能；

具体地，所述语音呼叫模块、激光导航控制系统、红外传感器、超声波传感器、防跌落传感器设置在器械柜20上(图未示)，并与电控箱25建立电连接。

本实用新型实施方式中的一种助手机器人100，工作原理如下：

(1)器械拾取功能：

所述助手机器人100的初始工作状态为：物料仓门22关闭、紫外灯27启动为器械柜20内部的器械进行消毒；当操作人员通过输入设备输入所需拾取的器械，电控箱25识别操作人员输入的信息确定所需拾取的器械位置，即，相应的储物托盘26以及在所述储物托盘26上的容置槽263的位置。然后，电控箱25控制转轴旋转以驱动托盘轨道28转动，将相应的储物托盘26带到最上方的位置，即，靠近物料仓门22的位置。进一步地，电控箱25还控制第一滑块243沿着第一导轨242运动到指定位置，并控制第二滑块244沿着第二导轨245运动到指定高度，最后控制拾取部件246将相应位置上的器械30拾取起来。

其中，所述输入设备可以是键盘、鼠标、触摸屏、或者是话筒；在本实施方式中，所述输入设备为话筒，操作人员通过语音指令即可输入所需拾取的器械。

接着，电控箱25还控制第一滑块243、第二滑块244相应运动，将拾取到的器械30带到取料窗口23对应的位置，并将器械30从取料窗口23送出，使得器械30落入取料窗口23的托盘第四侧壁233中。

(2)器械补充功能：

所述助手机器人100的初始工作状态为：物料仓门22关闭、紫外灯27启动为器械柜20内部的器械进行消毒；当操作人员通过输入设备输入所需补充的器械时，电控箱25识别操作人员输入的信息确定所需补充的器械的位置，即，相应的储物托盘26。然后，电控箱25控制转轴旋转以驱动托盘轨道28转动，将相应的储物托盘26带到最上方的位置，即，靠近物料仓门22的位置。进一步地，电控箱25控制紫外灯27关闭，接着控制物料仓门22打开；操作人员将所需补充的器械通过物料仓门22放入位于最上方的储物托盘26中。

进一步地，当完成一种器械补充时，操作人员还通过输入设备输入另一种需要补充的器械信息，电控箱25识别操作人员输入的信息再次确定所需补充的器械的位置。然后，电控箱25控制转轴旋转以驱动托盘轨道28转动，将当前位于最上方的储物托盘26旋转至下方，将相应的储物托盘26带到最上方的位置，即，靠近物料仓门22的位置。操作人员将所需补充的器械通过物料仓门22放入位于最上方的储物托盘26中。如此操作，操作人员可进行多种器械的补充。

当完成全部器械补充时，操作人员还通过输入设备输入器械补充完成的信息，电控箱25响应所述信息控制物料仓门22关闭，然后启动紫外灯27以对器械柜20的内部进行消毒。

本实用新型实施方式中的一种助手机器人，操作人员能够通过显示、输入设备确定所需拾取/补充的器械，电控箱据此控制器械拾取机构对机器人内部存储的器械进行识别与自动拾取/放入，从而实现在全程无菌的条件下拾取/补充器械的功能；进一步地，机器人还能能够与其他控制端交互以响应器械拾取/补充的需求指令，并自动运行至目的实现自动调度与器械拾取/补充，从而大大降低了医护人员的工作量和等待时间，并达到全程无菌的操作要求。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种助手机器人，包括：搬运装置、设置在所述搬运装置上的器械柜、以及设置在所述器械柜上的显示屏；其特征在于，还包括：开设在所述器械柜保护罩上的取料窗口；所述器械柜包括设置在保护罩内部的器械拾取机构、电控箱、若干个器械托盘、两个托盘轨道；

所述两个托盘轨道通过转轴对称地固定在所述器械柜的两个相对的内侧壁上，所述转轴与所述电控箱电连接；

每个所述器械托盘的两端分别与所述托盘轨道通过可转动机构固定安装，且与水平面平行；

其中，所述两个托盘轨道的转轴能够在所述电控箱的控制下同步旋转，以驱动两个托盘轨道同步旋转，带动所述若干个器械托盘沿着所述托盘轨道上下移动；所述器械托盘能够通过可转动机构在重力作用下始终保持储物的一侧朝上且与水平面保持平行；

所述器械拾取机构与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下水平或垂直移动拾取部件以从所述器械托盘中拾取器械。

2.如权利要求1所述的助手机器人，其特征在于，所述助手机器人还包括开设在所述器械柜保护罩上的物料仓门，所述物料仓门与所述电控箱电连接，响应所述电控箱的控制自动打开或关闭。

3.如权利要求2所述的助手机器人，其特征在于，所述器械柜还包括设置在保护罩内部的若干个紫外灯，矩阵布设在所述器械柜的内侧壁上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下，在所述物料仓门关闭时工作，对所述器械柜内部的器械进行消毒。

4.如权利要求1所述的助手机器人，其特征在于，所述器械拾取机构包括：

支撑杆，水平设置在所述器械柜的顶端；

第一导轨，与所述支撑杆固定连接，水平设置在所述器械柜的顶端，且与所述支撑杆彼此平行；

第一滑块，可滑动地套设在所述第一导轨上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下沿着所述第一导轨往复滑动；

第二导轨，固定设置在所述第一滑块上，且沿着与所述第一导轨垂直的方向设置；

第二滑块，可滑动地设置在所述第二导轨上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下沿着所述第二导轨往复滑动；

拾取部件，固定设置在所述第二滑块上，且与所述电控箱电连接，能够在所述电控箱的控制下进行器械的拾取。

5.如权利要求1所述的助手机器人，其特征在于，所述器械柜的侧壁上开设一凹槽，所述凹槽的开口朝外；所述取料窗口设置在所述凹槽中。

6.如权利要求5所述的助手机器人，其特征在于，所述取料窗口的底盘上设置第一固定柱、第二固定柱，用于固定落入的器械。

7.如权利要求5所述的助手机器人，其特征在于，所述取料窗口对应设置在所述拾取机构的尾端；其中，所述拾取机构与所述电控箱连接的一端为首端，另一端为尾端。

8.如权利要求1所述的助手机器人，其特征在于，所述器械托盘包括一对托盘支架、悬挂杆以及若干个储物容置槽；

所述托盘支架为三角形形状，所述悬挂杆设置在所述托盘支架的顶角位置；所述容置槽分别与一对托盘支架的底边固定连接。

9.如权利要求8所述的助手机器人，其特征在于，在所述托盘轨道上还对称地设置若干个用于容纳所述悬挂杆的通孔，每个所述悬挂杆的两端分别插入对应的通孔从而将所述器械托盘固定安装在所述托盘轨道上；

所述通孔的尺寸与所述悬挂杆的尺寸匹配，以使所述悬挂杆能够在通孔内部自由转动。

10.如权利要求1所述的助手机器人，其特征在于，所述助手机器人还包括一材料盒，可开闭地设置在所述器械柜内部的顶端。

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