CN108392691A - 一种医用自动换液输液架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种医用自动换液输液架，包括换液架、传动箱、支撑架等，所述的驱动电机靠摄像头或激光传感器的电信号为激励，每次动作转四圈，即驱动电机转四圈为一个周期，通过类似汽车变速箱的换挡机构，控制不同轮系和分度机构的通断，进而达成换液架上升、旋转、下降的动作，因针头固定，故分别对应拔出针头、更换药瓶、***针头的动作；本发明通过摄像头作为监测传感器，可以及时发现输液瓶中的药液是否输完，通过激光传感器，提供双保险，在摄像头工作失误情况下，可及时掐紧管路停止输液，即使患者在进入睡眠的情况下也不会发生危险。

Description

一种医用自动换液输液架
技术领域
本发明涉及医疗机器人技术领域，特别涉及一种医用自动换液输液架。
背景技术
输液（静脉滴注）是现代医学常用的治疗手段之一，随着医院中输液人数的不断增加，医生的工作量也越来越大，大部分患者一次要输2-3瓶药水，为防止药物相互作用，每两种药之间还可能会加冲管的生理盐水，相当于输3-5瓶药水。每输完一瓶就需要医生更换一次，即把针头从输完的空瓶中拔出并插到一个新瓶中，这个动作并不复杂，但是需要有人实时监管，尤其是在病人睡着的情况下若无人照看，就会产生空气入体等危险状况。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种医用自动换液输液架，其通过摄像头作为主监测器、激光传感器作为辅助监测器，可以及时发现输液瓶中的药液是否输完，即使患者在进入睡眠的情况下也不会发生危险。
本发明所使用的技术方案是：一种医用自动换液输液架，包括换液架、传动箱、支撑架、输液管、换液架底盘、导轨、输液瓶架、压板、铰链A、连杆、换液架主轴、曲柄盘、铰链B、限位销、旋钮、螺杆A、传动箱箱体、传动箱底座、传动箱机盖、伺服电机、支座A、支座B、支座C、支座D、支座E、锥齿轮A、轴A、凸轮A、滚子A、滚子轴A、推杆A、复位弹簧A、齿轮A、摩擦盘A、拨叉A、滑键A、轴B、同步器A、摩擦盘B、齿轮B、轴C、螺杆B、齿轮C、轴D、齿轮D、齿轮E、锥齿轮B、锥齿轮C、锥齿轮D、轴E、凸轮B、滚子B、滚子轴B、复位弹簧B、推杆B、拨叉B、同步器B、滑键B、摩擦盘C、拨盘、轴F、锥齿轮E、槽轮、支撑架托盘、支架A、摄像头、支架B、支架C、电动推杆、螺母、激光传感器、铰链C、摄像头支架、支撑杆、支撑架底座。
所述的传动箱和输液管固定在支撑架上，换液架固定在传动箱的输出端。
所述的换液架包括换液架底盘、导轨、输液瓶架、压板、铰链A、连杆、换液架主轴、曲柄盘、铰链B、限位销、旋钮、螺杆A。所述的换液架底盘是整个换液架的支撑，其上有72°均布的五组导轨和五个输液瓶架，换液架主轴和螺杆A固定在其中心；所述的曲柄盘铰接在换液架主轴上，可绕换液架主轴转动；所述的压板与导轨配合，共五个，其一端通过铰链A铰接在连杆一端上，连杆的另一端通过铰链B铰接在曲柄盘上；曲柄盘、连杆与压板构成曲柄滑块机构；所述的限位销固定在曲柄盘上，起到限位和传动的作用；所述的旋钮拧在螺杆A上，两侧耳开有通孔，与曲柄盘上的限位销配合，拧动旋钮，曲柄盘随之转动，从而驱动压板开闭。
所述的传动箱包括传动箱箱体、传动箱底座、传动箱机盖、伺服电机、支座A、支座B、支座C、支座D、支座E、锥齿轮A、轴A、凸轮A、滚子A、滚子轴A、推杆A、复位弹簧A、齿轮A、摩擦盘A、拨叉A、滑键A、轴B、同步器A、摩擦盘B、齿轮B、轴C、螺杆B、齿轮C、轴D、齿轮D、齿轮E、锥齿轮B、锥齿轮C、锥齿轮D、轴E、凸轮B、滚子B、滚子轴B、复位弹簧B、推杆B、拨叉B、同步器B、滑键B、摩擦盘C、拨盘、轴F、锥齿轮E、槽轮。所述的传动箱底座固定在传动箱箱体上；所述的传动箱机盖固定在传动箱底座上；所述的伺服电机固定在传动箱机盖上；所述的支座A、支座B、支座C、支座D、支座E固定在传动箱底座上；所述的轴B固定在支座D上，一端与伺服电机输出轴联接，为整个转动箱的输入轴；所述的齿轮A、齿轮B分别铰接在轴B的中间和一端，锥齿轮B固定在轴B的另一端；所述的摩擦盘A固定在齿轮A上；所述的摩擦盘B固定在齿轮B上；所述的同步器A通过滑键A与轴B配合，可沿轴向移动；所述的齿轮D与轴C配合，固定在传动箱底座上；所述的齿轮C和齿轮E分别与轴D两端配合，固定在传动箱底座上；所述的螺杆B固定在齿轮C上，螺纹部分与支撑架上的螺母配合；所述的锥齿轮A和凸轮A分别与轴A两端配合，轴A固定在支座E上；所述的滚子A通过滚子轴A铰接在推杆A上，推杆A通过复位弹簧A和凸轮A的作用固定在支座E上，另一端固结在拨叉A上，拨叉A叉子与同步器A配合；所述的锥齿轮C和锥齿轮D分别与轴E的一端和中部配合，轴E固定在支座C上，另一端与凸轮B配合；所述的锥齿轮E固定在轴F一端，拨盘铰接在轴F中间，轴F固定在支座B上；所述的摩擦盘C固结在拨盘上；所述的同步器B通过滑键B与轴F配合，可沿其轴向移动；所述的滚子B通过滚子轴B铰接在推杆B上，推杆B通过复位弹簧B和凸轮B的作用固定在支座A上，另一端固结在拨叉B上，拨叉B叉子与同步器B配合；所述的槽轮固定在换液架主轴上，与拨盘配合。
所述的支撑架包括支撑架托盘、支架A、摄像头、支架B、支架C、电动推杆、螺母、激光传感器、铰链C、摄像头支架、支撑杆、支撑架底座。所述的支撑架底座放在地面上，为整个机器的支座；所述的支撑杆固结在支撑架底座上；所述的支撑架托盘固定在支撑杆上；所述的支架A焊接在支撑架托盘上；所述的摄像头固定在通过铰链C铰接在支架A上的摄像头支架上；所述的激光传感器固定在焊接在支架A上的支架B上；所述的电动推杆固定在焊接在支架A上的支架C上；所述的螺母焊接在支撑架托盘底部中心。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）本发明通过摄像头作为监测器，可以及时发现输液瓶中的药液是否输完，即使患者在进入睡眠的情况下也不会发生危险；（2）采用激光传感器作为辅助监测器，在摄像头工作失灵的情况下，依然保证输液安全；（3）采取固定针头，移动药瓶的方式，保证了换液的平稳可靠。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的换液架结构示意图。
图3为本发明的传动箱外观示意图。
图4、图5为本发明的传动箱内部结构示意图。
图6、图7为本发明的支撑架结构示意图。
附图标号：1-换液架；2-传动箱；3-支撑架；4-输液管；101-换液架底盘；102-导轨；103-输液瓶架；104-压板；105-铰链A；106-连杆；107-换液架主轴；108-曲柄盘；109-铰链B；110-限位销；111-旋钮；112-螺杆A；201-传动箱箱体；202-传动箱底座；203-传动箱机盖；204-伺服电机；205-支座A；206-支座B；207-支座C；208-支座D；209-支座E；210-锥齿轮A；211-轴A；212-凸轮A；213-滚子A；214-滚子轴A；215-推杆A；216-复位弹簧A；217-齿轮A；218-摩擦盘A；219-拨叉A；220-滑键A；221-轴B；222-同步器A；223-摩擦盘B；224-齿轮B；225-轴C；226-螺杆B；227-齿轮C；228-轴D；229-齿轮D；230-齿轮E；231-锥齿轮B；232-锥齿轮C；233-锥齿轮D；234-轴E；235-凸轮B；236-滚子B；237-滚子轴B；238-复位弹簧B；239-推杆B；240-拨叉B；241-同步器B；242-滑键B；243-摩擦盘C；244-拨盘；245-轴F；246-锥齿轮E；247-槽轮；301-支撑架托盘；302-支架A；303-摄像头；304-支架B；305-支架C；306-电动推杆；307-螺母；308-激光传感器；309-铰链C；310-摄像头支架；311-支撑杆；312-支撑架底座。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种医用自动换液输液架，包括换液架1、传动箱2、支撑架3、输液管4、换液架底盘101、导轨102、输液瓶架103、压板104、铰链A 105、连杆106、换液架主轴107、曲柄盘108、铰链B 109、限位销110、旋钮111、螺杆A112、传动箱箱体201、传动箱底座202、传动箱机盖203、伺服电机204、支座A 205、支座B206、支座C 207、支座D 208、支座E 209、锥齿轮A 210、轴A 211、凸轮A 212、滚子A 213、滚子轴A 214、推杆A 215、复位弹簧A 216、齿轮A 217、摩擦盘A 218、拨叉A 219、滑键A 220、轴B 221、同步器A 222、摩擦盘B 223、齿轮B 224、轴C 225、螺杆B 226、齿轮C 227、轴D228、齿轮D 229、齿轮E 230、锥齿轮B 231、锥齿轮C 232、锥齿轮D 233、轴E 234、凸轮B235、滚子B 236、滚子轴B 237、复位弹簧B 238、推杆B 239、拨叉B 240、同步器B 241、滑键B242、摩擦盘C 243、拨盘244、轴F 245、锥齿轮E 246、槽轮247、支撑架托盘301、支架A 302、摄像头303、支架B 304、支架C 305、电动推杆306、螺母307、激光传感器308、铰链C 309、摄像头支架310、支撑杆311、支撑架底座312。
传动箱2和输液管4固定在支撑架3上，换液架1固定在传动箱2的输出端。换液架1包括换液架底盘101、导轨102、输液瓶架103、压板104、铰链A 105、连杆106、换液架主轴107、曲柄盘108、铰链B 109、限位销110、旋钮111、螺杆A 112。换液架底盘101是整个换液架1的支撑，其上有72°均布的五组导轨102和五个输液瓶架103，换液架主轴107和螺杆A 112固定在其中心。曲柄盘108铰接在换液架主轴107上，可绕换液架主轴107转动。压板104与导轨102配合，共五个，其一端通过铰链A 105铰接在连杆106一端上，连杆106的另一端通过铰链B 109铰接在曲柄盘108上。曲柄盘108、连杆106与压板104构成曲柄滑块机构。限位销110固定在曲柄盘108上，起到限位和传动的作用。旋钮111拧在螺杆A 112上，两侧耳开有通孔，与曲柄盘108上的限位销110配合，拧动旋钮111，曲柄盘108随之转动，从而驱动压板104开闭。
传动箱2包括传动箱箱体201、传动箱底座202、传动箱机盖203、伺服电机204、支座A 205、支座B 206、支座C 207、支座D 208、支座E 209、锥齿轮A 210、轴A 211、凸轮A 212、滚子A 213、滚子轴A 214、推杆A 215、复位弹簧A 216、齿轮A 217、摩擦盘A 218、拨叉A219、滑键A 220、轴B 221、同步器A 222、摩擦盘B 223、齿轮B 224、轴C 225、螺杆B 226、齿轮C 227、轴D 228、齿轮D 229、齿轮E 230、锥齿轮B 231、锥齿轮C 232、锥齿轮D 233、轴E234、凸轮B 235、滚子B 236、滚子轴B 237、复位弹簧B 238、推杆B 239、拨叉B 240、同步器B241、滑键B 242、摩擦盘C 243、拨盘244、轴F 245、锥齿轮E 246、槽轮247。传动箱底座202固定在传动箱箱体201上。传动箱机盖203固定在传动箱底座202上。伺服电机204固定在传动箱机盖203上。支座支座A 205、支座B 206、支座C 207、支座D 208、支座E 209固定在传动箱底座202上。轴B 221固定在支座D 208上，一端与伺服电机204输出轴联接，为整个转动箱2的输入轴。齿轮A 217、齿轮B 224分别铰接在轴B 221的中间和一端，锥齿轮B 231固定在轴B 221的另一端。摩擦盘A 218固定在齿轮A 217上。摩擦盘B 223固定在齿轮B 224上。同步器A 222通过滑键A 220与轴B 221配合，可沿轴向移动。齿轮D 229与轴C 225配合，固定在传动箱底座202上。齿轮C 227和齿轮E 230分别与轴D 228两端配合，固定在传动箱底座202上。螺杆B 226固定在齿轮C 227上，螺纹部分与支撑架3上的螺母307配合。锥齿轮A 210和凸轮A 212分别与轴A 211两端配合，轴A 211固定在支座E 209上。滚子A 213通过滚子轴A214铰接在推杆A 215上，推杆A 215通过复位弹簧A 216和凸轮A 212的作用固定在支座E209上，另一端固结在拨叉A 219上，拨叉A 219叉子与同步器A 222配合。锥齿轮C 232和锥齿轮D 233分别与轴E 234的一端和中部配合，轴E 234固定在支座C 207上，另一端与凸轮B235配合。锥齿轮E 246固定在轴F 245一端，拨盘244铰接在轴F 245中间，轴F 245固定在支座B 206上。摩擦盘C 243固结在拨盘244上。同步器B 241通过滑键B 242与轴F 245配合，可沿其轴向移动。滚子B 236通过滚子轴B 237铰接在推杆B 239上，推杆B 239通过复位弹簧B238和凸轮B 235的作用固定在支座A 205上，另一端固结在拨叉B 240上，拨叉B 240叉子与同步器B 241配合。槽轮247固定在换液架主轴107上，与拨盘244配合。
支撑架3包括支撑架托盘301、支架A 302、摄像头303、支架B 304、支架C 305、电动推杆306、螺母307、激光传感器308、铰链C 309、摄像头支架310、支撑杆311、支撑架底座312。支撑架底座312放在地面上，为整个机器的支座。支撑杆311固结在支撑架底座312上。支撑架托盘301固定在支撑杆311上。支架A 302焊接在支撑架托盘301上。摄像头303固定在通过铰链C 309铰接在支架A 302上的摄像头支架310上。激光传感器308固定在焊接在支架A 302上的支架B 304上。电动推杆306固定在焊接在支架A 302上的支架C 305上。螺母307焊接在支撑架托盘301底部中心。
本发明工作原理： 本发明依靠伺服电机204驱动，每转4圈为一个工作周期。伺服电机204的输出通过轴B 221分为两路，一路定轴轮系，传动比1：3，即电机每转一圈，输出轴轴D 228转3圈。通过凸轮A 212的凸轮机构控制拨叉A 219上下运动，带动同步器A 222上下运动，进而控制齿轮A 217与齿轮B224与轴B 221的通断，得到输出轴轴D 228正转（传动箱2上升）和反转（传动箱2下降）的目的。二路锥齿轮轮系，大小锥齿轮齿数比4:1，即大锥齿轮转一圈，小锥齿轮转四圈。轴B 221上固结的锥齿轮B 231每转一圈，凸轮A 212和凸轮B 235各随锥齿轮A 210和锥齿轮D 233转1/4圈。同步器B 241联通拨盘244时，凸轮B 235转1/4圈，拨盘244转一圈，换液架1随槽轮247转72°，随即同步器B 231分离，拨盘停止转动。综上，一个工作周期内，伺服电机204转第一圈时，传动箱2上升到预定高度，同步器B与拨盘244联通。伺服电机204转第二圈时，换液架1随槽轮247转72°，同步器A 222与齿轮A 217联通，。伺服电机204转第三圈时，传动箱2下降到初始位置，同步器B与拨盘244分离。伺服电机204转第四圈时，同步器A 222与齿轮B224联通，准备下一个周期循环。摄像头303每隔一秒监测一次液面图像，达到预定位置时，向电动推杆306与伺服电机204发送信号，电动推杆306推出杆压紧输液管4，阻止液体继续运输，同时伺服电机204驱动换液架1和传动箱2动作，进行药瓶替换。激光传感器308每隔一秒发送一次激光（每次换药瓶后5秒内不发），当反射率变化时，向电动推杆306与伺服电机204发送信号，进行前述动作。使用时，先将输液管4的针头放入支架A 302的对应槽中，然后拧旋钮111，带动五个均布的曲柄滑块机构动作，即拉开五个压板104，然后将药瓶放入输液瓶架103，最后拧旋钮111，关闭五个压板104。

Claims (1)

1.一种医用自动换液输液架，包括换液架1、传动箱2、支撑架（3）、换液架底盘（101）、导轨（102）、输液瓶架（103）、压板（104）、铰链A （105）、连杆（106）、换液架主轴（107）、曲柄盘（108）、铰链B （109）、限位销（110）、旋钮（111）、螺杆A （112）、传动箱箱体（201）、传动箱底座（202）、传动箱机盖（203）、伺服电机（204）、支座A （205）、支座B （206）、支座C （207）、支座D （208）、支座E （209）、锥齿轮A （210）、轴A （211）、凸轮A （212）、滚子A （213）、滚子轴A（214）、推杆A （215）、复位弹簧A （216）、齿轮A （217）、摩擦盘A （218）、拨叉A （219）、滑键A（220）、轴B （221）、同步器A （222）、摩擦盘B （223）、齿轮B （224）、轴C （225）、螺杆B（226）、齿轮C （227）、轴D （228）、齿轮D （229）、齿轮E （230）、锥齿轮B （231）、锥齿轮C（232）、锥齿轮D （233）、轴E （234）、凸轮B （235）、滚子B （236）、滚子轴B （237）、复位弹簧B（238）、推杆B （239）、拨叉B （240）、同步器B （241）、滑键B （242）、摩擦盘C （243）、拨盘（244）、轴F （245）、锥齿轮E （246）、槽轮（247）、支撑架托盘（301）、支架A （302）、摄像头（303）、支架B （304）、支架C （305）、电动推杆（306）、螺母（307）、激光传感器（308）、铰链C（309）、摄像头支架（310）、支撑杆（311）、支撑架底座（312），其特征在于：所述的传动箱（2）和输液管（4）固定在支撑架（3）上，换液架（1）固定在传动箱（2）的输出端；
所述的换液架（1）包括换液架底盘（101）、导轨（102）、输液瓶架（103）、压板（104）、铰链A （105）、连杆（106）、换液架主轴（107）、曲柄盘（108）、铰链B （109）、限位销（110）、旋钮（111）、螺杆A （112）；所述的换液架底盘（101）是整个换液架（1）的支撑，其上有72°均布的五组导轨（102）和五个输液瓶架（103），换液架主轴（107）和螺杆A （112）固定在其中心；所述的曲柄盘（108）铰接在换液架主轴（107）上，可绕换液架主轴（107）转动；所述的压板（104）与导轨（102）配合，共五个，其一端通过铰链A （105）铰接在连杆（106）一端上，连杆（106）的另一端通过铰链B （109）铰接在曲柄盘（108）上；曲柄盘（108）、连杆（106）与压板（104）构成曲柄滑块机构；所述的限位销（110）固定在曲柄盘（108）上，起到限位和传动的作用；所述的旋钮（111）拧在螺杆A （112）上，两侧耳开有通孔，与曲柄盘（108）上的限位销（110）配合，拧动旋钮（111），曲柄盘（108）随之转动，从而驱动压板（104）开闭；
所述的传动箱（2）包括传动箱箱体（201）、传动箱底座（202）、传动箱机盖（203）、伺服电机（204）、支座A （205）、支座B （206）、支座C （207）、支座D （208）、支座E （209）、锥齿轮A（210）、轴A （211）、凸轮A （212）、滚子A （213）、滚子轴A （214）、推杆A （215）、复位弹簧A（216）、齿轮A （217）、摩擦盘A （218）、拨叉A （219）、滑键A （220）、轴B （221）、同步器A（222）、摩擦盘B （223）、齿轮B （224）、轴C （225）、螺杆B （226）、齿轮C （227）、轴D （228）、齿轮D （229）、齿轮E （230）、锥齿轮B （231）、锥齿轮C （232）、锥齿轮D （233）、轴E （234）、凸轮B （235）、滚子B （236）、滚子轴B （237）、复位弹簧B （238）、推杆B （239）、拨叉B（240）、同步器B （241）、滑键B （242）、摩擦盘C （243）、拨盘（244）、轴F （245）、锥齿轮E（246）、槽轮（247）；所述的传动箱底座（202）固定在传动箱箱体（201）上；所述的传动箱机盖（203）固定在传动箱底座（202）上；所述的伺服电机（204）固定在传动箱机盖（203）上；所述的支座支座A （205）、支座B （206）、支座C （207）、支座D （208）、支座E （209）固定在传动箱底座（202）上；所述的轴B （221）固定在支座D （208）上，一端与伺服电机（204）输出轴联接，为整个转动箱（2）的输入轴；所述的齿轮A （217）、齿轮B （224）分别铰接在轴B （221）的中间和一端，锥齿轮B （231）固定在轴B （221）的另一端；所述的摩擦盘A （218）固定在齿轮A（217）上；所述的摩擦盘B （223）固定在齿轮B （224）上；所述的同步器A （222）通过滑键A（220）与轴B （221）配合，可沿轴向移动；所述的齿轮D （229）与轴C （225）配合，固定在传动箱底座（202）上；所述的齿轮C （227）和齿轮E （230）分别与轴D （228）两端配合，固定在传动箱底座（202）上；所述的螺杆B （226）固定在齿轮C （227）上，螺纹部分与支撑架（3）上的螺母（307）配合；所述的锥齿轮A （210）和凸轮A （212）分别与轴A （211）两端配合，轴A（211）固定在支座E （209）上；所述的滚子A （213）通过滚子轴A （214）铰接在推杆A （215）上，推杆A （215）通过复位弹簧A （216）和凸轮A （212）的作用固定在支座E （209）上，另一端固结在拨叉A （219）上，拨叉A （219）叉子与同步器A （222）配合；所述的锥齿轮C （232）和锥齿轮D （233）分别与轴E （234）的一端和中部配合，轴E （234）固定在支座C （207）上，另一端与凸轮B （235）配合；所述的锥齿轮E （246）固定在轴F （245）一端，拨盘（244）铰接在轴F （245）中间，轴F （245）固定在支座B （206）上；所述的摩擦盘C （243）固结在拨盘（244）上；所述的同步器B （241）通过滑键B （242）与轴F （245）配合，可沿其轴向移动；所述的滚子B （236）通过滚子轴B （237）铰接在推杆B （239）上，推杆B （239）通过复位弹簧B（238）和凸轮B （235）的作用固定在支座A （205）上，另一端固结在拨叉B （240）上，拨叉B（240）叉子与同步器B （241）配合；所述的槽轮（247）固定在换液架主轴（107）上，与拨盘（244）配合；
所述的支撑架（3）包括支撑架托盘（301）、支架A （302）、摄像头（303）、支架B （304）、支架C （305）、电动推杆（306）、螺母（307）、激光传感器（308）、铰链C （309）、摄像头支架（310）、支撑杆（311）、支撑架底座（312）；所述的支撑架底座（312）放在地面上，为整个机器的支座；所述的支撑杆（311）固结在支撑架底座（312）上；所述的支撑架托盘（301）固定在支撑杆（311）上；所述的支架A （302）焊接在支撑架托盘（301）上；所述的摄像头（303）固定在通过铰链C （309）铰接在支架A （302）上的摄像头支架（310）上；所述的激光传感器（308）固定在焊接在支架A （302）上的支架B （304）上；所述的电动推杆（306）固定在焊接在支架A（302）上的支架C （305）上；所述的螺母（307）焊接在支撑架托盘（301）底部中心。
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