[发明专利]一种机械臂的血液采集装置及其采血方法

说明书

本发明属于医疗与机械控制领域，具体涉及一种机械臂的血液采集装置，该装置包括：机械臂组件、血液采集组件、视觉识别定位模块以及手指挤压定位组件，所述机械臂组件与血液采集组件固定连接，手指挤压定位组件固定在血液采集组件的下方，视觉识别定位模块设置在手指挤压定位组件的侧面；本发明设计了一种机械臂采血运动控制装置，通过该装置使采血者与被采血者之间无接触，大大提高采血效率，节约医疗成本。

技术领域

本发明属于医疗与机械控制领域，具体涉及一种机械臂的血液采集装置及其采血方法。

背景技术

随着我国科学技术的发展，机械臂在产品制造业的应用越来越广，机械臂的设计过程中涉及机械、控制、制造以及视觉等技术，由于机械臂的控制系统具有高阶和低阶多种自由度，因此对机械臂进行自动控制是一个重点和难点问题。现实生产中，利用小型机械臂对工件或产品进行平面内有规律的旋转、曲线运动以及点坐标移动，是小型机械臂工作的一个重要内容，也在国内外的工业生产中得到了比较广泛的使用。目前机械臂在医学领域的应用是一个热门，利用机械臂的运动的可控制，可以实现一种无接触式的智能采血方法，在一些重大传染病中可以更少的减少与患者的接触，达到更有效的隔离效果和更高的安全性，同时也减轻了医疗人员的负担，实现更高效的人员任务分配。

机械臂运动控制技术通常主要包括在关节空间对各关节运行速度进行控制和在笛卡尔空间对机械臂末端运动轨迹进行控制。在关节空间进行速度的规划，一般的关节速度规划包括梯形规划、S型规划和多项式规划，但梯形规划和S型规划具有加速度突变，且S型规划分段较多计算复杂，多项式规划不进行分段但计算较为复杂。现有技术控制机械臂运动实现路径算法非常复杂、精度不高且不能用于自动采血，本文研究多自由度机械臂动力学建模与控制，建立机械臂动力系统学模型，得出控制算法跟踪目标轨迹所需的伺服控制力实现对机械臂精准控制，在中央处理计算机控制机械臂运动实现血液采集。

发明内容

为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出了一种机械臂的血液采集装置，该装置包括：机械臂组件1、血液采集组件2、视觉识别定位模块3以及手指挤压定位组件4，所述机械臂组件2与血液采集组件2固定连接，手指挤压定位组件4固定在血液采集组件2的下方，视觉识别定位模块3设置在手指挤压定位组件4的侧面。

优选的，机械臂组件1包括：第一机械臂11、第二机械臂12、第三机械臂13以及底座14；所述第一机械11的底部固定在底座14上；所述第二机械臂12的一端连接在第一机械11上，另一端与所述第三机械臂13连接。

进一步的，第二机械臂12的内部设置有多轴运动控制卡和电机驱动模块；所述电机驱动模块用于控制多轴运动控制卡的信号输出；所述多轴运动控制卡用于控制机械臂组件1的各个机械臂的运动。

进一步的，第一机械臂11上设置有滑轴；通过多轴运动控制卡控制滑轴上的滑块做上下运动；所述第二机械臂12设置在滑轴的滑块上；通过多轴运动控制卡控制所述第二机械臂12做互补性正逆运动；通过多轴运动控制卡控制所述第三机械臂13做互补性正逆运动。

进一步的，第三机械臂13上设置有第一步进电机131；所述第一步进电机131用于接收多轴运动控制卡的输出信号，控制机械臂组件1运动。

优选的，血液采集组件2包括轮转盘21、采血针22、微量采血吸管23、第二步进电机25以及滑台步进电机26；第二步进电机25设置在轮转盘21的上表面，通过第二步进电机25控制轮转盘21做互补性正逆运动；所述采血针22设置在轮转盘21的侧面；所述滑台步进电机26设置在轮转盘21的前部；所述微量采血吸管23设置在滑台步进电机26的滑台卡槽上。

优选的，视觉识别定位模块3包括：图像采集器31、调节杆32以及支撑座33；所述图像采集器31设置在调节杆32上，所述调节杆32插在支撑座33上。