[发明专利]一种基于3D视觉引导的自动静脉注射系统及其注射方法

权利要求书

1.一种基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：包括工业控制器(1)、3D传感器(2)、机械臂(3)、注射针(4)、液体流动感应器(5)、注射口(6)、注药管(8)、固定支架(9)以及转换装置(10)，其中：所述注射口(6)一端与滞留针连接，另一端与注射针(4)衔接；

所述的注射口(6)与注射针(4)衔接的封口处封盖有易穿透且有弹性的封膜；

所述液体流动感应器(5)固定在机械臂(3)末端，且该液体流动感应器(5)上端与药管(8)连接；下端与注射针(4)连接；

所述注药管(8)与转换装置(10)连接，该装换装置(10)有多个注药口；

所述3D传感器(2)装在机械臂(3)末关节端；

所述3D传感器(2)、机械臂(3)、注射针(4)以及液体流动感应器(5)均与工业控制器(1)连接；

所述机械臂(3)具有预设的移动路径；

所述固定支架(9)可拆卸连接在病床的横栏上，且其上设有用于夹持注射口(6)的夹持件。

2.根据权利要求1所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：其中所述3D传感器(2)为由相机和激光线组成的双目立体扫描传感器。

3.根据权利要求1所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：其中所述机械臂(3)的固定底座上在机械臂活动的范围内设置有用于注射针插入的消毒管(7)。

4.根据权利要求1所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：其中所述注射针(4)内具有控制液体单向流出的阀门，该阀门的开关状态由工业控制器(1)的视觉系统控制。

5.根据权利要求1所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：其中所述注药管(8)上有调节液体流速的开关和液体槽。

6.根据权利要求1所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：其中所述的转换装置(10)包括5个液体流动感应器和一个液体储存盒,其中每个液体流动感应器入口均与一个药瓶连接,出口均与液体储存盒连接,该液体储存盒底部设有与注药管(8)连接的输送管；工业控制器(1)接收所述5个液体流动感应器的感应信息，并控制5个液体流动感应器的阀门开关状态。

7.根据权利要求1所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统，其特征在于：其中所述的所述固定支架包括通过螺栓连接的上下两个半圆形卡接部件和固定在上卡接部件上用于夹持注射口的夹持部件，其中上下两个夹持部件卡在病床的横栏上。

8.一种权利要求1-7任一权利要求所述的基于3D视觉引导的自动静脉注射系统的注射方法，其特征在于包括以下步骤：

一、在病人留置针上安装注射口，将固定支架卡在病床边缘的挡架上，再将注射口朝上夹持在固定支架上；

二、设定机械臂的运行路径；

三、将药瓶与转换装置上的注药口连接，用遥控器或者手按开始按钮控制装换装置开始流药液；用工业控制器开启机械臂，工业控制器控制机械臂通过预设路径移动到设定的扫描区域，然后视觉系统控制注射针的阀门打开3秒后关闭，同时视觉系统控制3D传感器对注射口进行激光扫描，将采集扫描到的注射口的数据信息传送至视觉系统，与视觉系统保留的注射口数据进行对比分析，精确计算出注射口的位置坐标，引导机械臂上注射针与注射口进行衔接；

四、视觉系统控制注射针的阀门打开，药物缓慢注入人体内，同时感应器通过感应药物的流动判断药物是否注射结束，当注射结束时，液体流动感应器发送信号给视觉系统，视觉系统分析信号之后引导机械臂按照设定运动轨迹返回原位置状态，将注射针插入消毒管内，注射口通过具有易穿透且有弹性的封膜进行封口。