本發(fā)明屬于醫(yī)療儀器相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備。

背景技術(shù)：

醫(yī)務(wù)人員對(duì)患者進(jìn)行身體的檢查診斷時(shí)或者日常體檢時(shí)頻繁的會(huì)采集血樣；目前大多數(shù)使用的還是傳統(tǒng)的血液采集方式，需要靠人工操作，裝備水平落后。人工抽血過(guò)程中，操作難度大，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，需要具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)務(wù)人員才能較好的完成。

傳統(tǒng)的血液采集工作，常因部分患者脂肪較厚，膚色較深等原因?qū)е卵軣o(wú)法清晰呈現(xiàn)，導(dǎo)致穿刺失敗，效率不高，給醫(yī)生及患者帶來(lái)了不便。目前，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)做了一些研究，如申請(qǐng)?zhí)枮?01310514069.1的發(fā)明公開(kāi)了一種采血設(shè)備及方法，其采用了自動(dòng)化和智能化采血，但仍需要人工安裝采血針及穿刺血管，自動(dòng)化程度較低。相應(yīng)地，本領(lǐng)域存在著發(fā)展一種自動(dòng)化程度較高的采血設(shè)備的技術(shù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備，其結(jié)合圖像處理技術(shù)及超聲波檢測(cè)技術(shù)，針對(duì)采血設(shè)備的部件及部件之間的連接關(guān)系進(jìn)行了設(shè)計(jì)。所述全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備采用采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)來(lái)確定最佳采血點(diǎn)，保障了采血過(guò)程的安全性，降低了采血者的痛苦及對(duì)醫(yī)務(wù)人員的經(jīng)驗(yàn)要求；滾珠絲杠組件、立柱、三自由度機(jī)械臂共同用于帶動(dòng)針頭移動(dòng)到達(dá)采血初始位置，滑塊帶動(dòng)所述針頭移動(dòng)以進(jìn)針或者出針，提高了自動(dòng)化程度及效率，降低了人力資源成本，減輕了醫(yī)務(wù)人員的工作強(qiáng)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備，其包括針頭定位機(jī)構(gòu)、采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)、手臂固定機(jī)構(gòu)及換針機(jī)構(gòu)，所述采血識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)連接于所述針頭定位機(jī)構(gòu)，其用于確定最佳采血點(diǎn)；所述手臂固定機(jī)構(gòu)及所述換針機(jī)構(gòu)相對(duì)間隔的設(shè)置在所述針頭定位機(jī)構(gòu)上；其特征在于：

所述針頭定位機(jī)構(gòu)包括絲杠傳動(dòng)組件、滾珠絲杠組件及三自由度機(jī)械臂，所述絲杠傳動(dòng)組件包括固定支座及滑動(dòng)的連接于所述固定支座的立柱；所述滾珠絲杠組件連接所述立柱及所述三自由度機(jī)械臂，其用于帶動(dòng)所述三自由度機(jī)械臂左右移動(dòng)，所述立柱用于帶動(dòng)所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)及所述三自由度機(jī)械臂同步前后移動(dòng)；所述三自由度機(jī)械臂包括連接于所述滾珠絲杠組件的固定板、一端轉(zhuǎn)動(dòng)的連接于所述固定板的第一機(jī)械臂、一端與所述第一機(jī)械臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二機(jī)械臂及與所述第二機(jī)械臂的另一端滑動(dòng)連接的滑塊，所述滑塊套設(shè)在所述第二機(jī)械臂上，其上設(shè)置有針頭；所述滑塊用于帶動(dòng)所述針頭沿所述第二機(jī)械臂的長(zhǎng)度方向移動(dòng)以進(jìn)針或者出針；所述滾珠絲杠組件、所述立柱、所述第一機(jī)械臂及所述第二機(jī)械臂共同用于帶動(dòng)所述針頭移動(dòng)到達(dá)采血初始位置；所述采血初始位置與所述最佳采血點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)包括近紅外照明模塊、近紅外圖像采集模塊、圖像處理模塊及超聲波處理模塊，所述近紅外圖像采集模塊電性連接所述近紅外照明模塊及所述圖像處理模塊，所述超聲波處理模塊電性連接所述圖像處理模塊。

進(jìn)一步的，所述絲杠傳動(dòng)組件包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一絲杠及滑板，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在所述固定支座上，其輸出軸連接于所述第一絲杠；所述滑板的一端與所述第一絲杠螺紋連接，另一端連接于所述立柱；所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第一絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一絲杠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述滑板沿所述第一絲杠的軸向前后移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述絲杠傳動(dòng)組件還包括兩個(gè)穩(wěn)定支撐桿，兩個(gè)所述支撐桿與所述第一絲杠平行間隔設(shè)置，三者均連接于所述固定支座；兩個(gè)所述穩(wěn)定支撐桿滑動(dòng)地連接于所述滑板，其用于支撐所述滑板及為所述滑板的移動(dòng)提供導(dǎo)向。

進(jìn)一步的，所述滾珠絲杠組件包括橫梁、第二絲杠、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)及連接于所述三自由度機(jī)械臂的移動(dòng)板，所述橫梁的一端連接于所述立柱，另一端連接于所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接于所述第二絲杠的一端，所述第二絲杠的另一端連接于所述橫梁；所述移動(dòng)板與所述第二絲杠螺紋連接，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第二絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二絲杠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述移動(dòng)板沿所述橫梁的長(zhǎng)度方向左右移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述橫梁的一側(cè)開(kāi)設(shè)有滑槽，所述滑槽用于收容所述第二絲杠；所述滑槽相對(duì)的兩個(gè)槽壁上分別開(kāi)設(shè)有配合孔，所述第二絲杠的兩端分別收容于兩個(gè)所述配合孔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述滑塊上還設(shè)置有消毒液自動(dòng)噴霧器，所述消毒液自動(dòng)噴霧器與所述針頭分別位于所述滑塊相背的兩側(cè)，其用于對(duì)采血區(qū)域進(jìn)行消毒。

進(jìn)一步的，所述手臂固定機(jī)構(gòu)包括扎壓組件、手臂放置塊及手臂握緊件，所述手臂放置塊位于所述扎壓組件及所述手臂握緊件之間；所述扎壓組件鄰近所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述換針機(jī)構(gòu)包括多個(gè)真空采血管及試管架；所述試管架設(shè)置在所述固定支座上，其用于承載所述多個(gè)真空采血管。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備，其采血設(shè)備采用采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)來(lái)確定最佳采血點(diǎn)，保障了采血過(guò)程的安全性，降低了采血者的痛苦及對(duì)醫(yī)院人員的經(jīng)驗(yàn)要求；滾珠絲杠組件、立柱、三自由度機(jī)械臂共同用于帶動(dòng)針頭移動(dòng)到達(dá)采血初始位置，滑塊帶動(dòng)所述針頭移動(dòng)以進(jìn)針或者出針，提高了自動(dòng)化程度及效率，降低了人力資源成本，減輕了醫(yī)務(wù)人員的工作強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的立體示意圖。

圖2是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的針頭定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的絲杠傳動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的滾珠絲杠組件及立柱的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的三自由度機(jī)械臂及移動(dòng)板的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的局部示意圖。

圖7是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的手臂固定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的換針機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備的采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)的框架圖。

圖10是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備涉及的血管直徑的計(jì)算示意圖。

圖11是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備涉及的進(jìn)針初始位置的示意圖。

圖12是圖1中的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備涉及的推進(jìn)針頭的過(guò)程示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：100-針頭定位機(jī)構(gòu)，110-絲杠傳動(dòng)組件，111-固定支座，112-第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，113-第一絲杠，114-穩(wěn)定支撐桿，115-滑板，116-立柱，120-滾珠絲杠組件，121-固接塊，122-橫梁，123-第二絲杠，124-第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，125-移動(dòng)板，130-三自由度機(jī)械臂，131-固定板，132-第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，133-第一連接臂，134-第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，135-第二連接臂，136-第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)，137-第三絲杠，138-滑塊，138a-消毒液自動(dòng)噴霧器，138b-針頭，200-采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)，201-近紅外照明模塊，202-近紅外圖像采集模塊，203-圖像處理模塊，204-超聲波處理模塊，300-手臂固定機(jī)構(gòu)，310-扎壓組件，320-手臂放置塊，330-手臂握緊件，400-換針機(jī)構(gòu)，410-真空采血管，420-試管架。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

請(qǐng)參閱圖1至圖4，本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備，其結(jié)合圖像處理技術(shù)及超聲波檢測(cè)技術(shù)，提高了定位精度及一次采血成功率，減輕了采血者的痛苦及醫(yī)務(wù)人員的工作負(fù)擔(dān)，且能滿足醫(yī)院的實(shí)際需求。

所述全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備包括針頭定位機(jī)構(gòu)100、采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200、手臂固定機(jī)構(gòu)300及換針機(jī)構(gòu)400，所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200滑動(dòng)的連接于所述針頭定位機(jī)構(gòu)100。所述手臂固定機(jī)構(gòu)300設(shè)置在所述針頭定位機(jī)構(gòu)100上，其與所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200相對(duì)設(shè)置。所述換針機(jī)構(gòu)400設(shè)置在所述針頭定位機(jī)構(gòu)100上，其與所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200相對(duì)間隔設(shè)置。

所述針頭定位機(jī)構(gòu)100包括絲杠傳動(dòng)組件110、滾珠絲杠組件120及三自由度機(jī)械臂130，所述滾珠絲杠組件120連接所述絲杠傳動(dòng)組件110及所述三自由度機(jī)械臂130；所述絲杠傳動(dòng)組件110用于支撐及帶動(dòng)所述滾珠絲杠組件120及所述三自由度機(jī)械臂130移動(dòng)。本實(shí)施方式中，所述三自由度機(jī)械臂130能夠沿所述滾珠絲杠組件120移動(dòng)以改變所述三自由度機(jī)械臂130與所述手臂固定機(jī)構(gòu)300之間的相對(duì)位置關(guān)系。

請(qǐng)參閱圖5至圖8，所述絲杠傳動(dòng)組件110包括固定支座111、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)112、第一絲杠113、兩個(gè)穩(wěn)定支撐桿114、滑板115及立柱116。所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)112設(shè)置在所述固定支座111上，其輸出軸連接于所述第一絲杠113。兩個(gè)所述穩(wěn)定支撐桿114與所述第一絲杠113平行間隔設(shè)置，三者均連接于所述固定支座111。所述滑板115的一端活動(dòng)的連接于所述第一絲杠113及所述穩(wěn)定支撐桿114，另一端連接于所述立柱116。本實(shí)施方式中，所述滑板115通過(guò)所述立柱116帶動(dòng)所述滾珠絲杠組件120沿所述第一絲杠113前后移動(dòng)。

所述固定支座111包括矩形板及兩個(gè)垂直連接于所述矩形板的承載板，兩個(gè)所述承載板位于所述矩形板的同一端，且兩者相對(duì)間隔設(shè)置。所述穩(wěn)定支撐桿114的兩端分別連接于兩個(gè)所述承載板，兩個(gè)所述穩(wěn)定支撐桿114用于支撐所述滑板115及所述立柱116，并為所述滑板115的移動(dòng)提供導(dǎo)向。每個(gè)所述承載板開(kāi)設(shè)有收容孔，兩個(gè)所述收容孔的中心軸重合。所述第一絲杠113的兩端分別收容于兩個(gè)所述收容孔內(nèi)。本實(shí)施方式中，所述收容孔的內(nèi)壁的潤(rùn)滑性能較好；所述第一絲杠113與兩個(gè)所述穩(wěn)定支撐桿114相互間隔設(shè)置，所述第一絲杠113位于兩個(gè)所述穩(wěn)定支撐桿114之間。

所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)112連接于所述承載板上，其輸出軸連接于所述第一絲杠113的一端。所述滑板115上設(shè)置有第一絲杠套，所述第一絲杠套套設(shè)在所述第一絲杠113上，所述第一絲杠113與所述第一絲杠套形成螺紋配合。所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)112驅(qū)動(dòng)所述第一絲杠113轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一絲杠113通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述滑板115沿所述第一絲杠113的軸向前后移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述滾珠絲杠組件120及所述三自由度機(jī)械臂130同步移動(dòng)。

所述滾珠絲杠組件120包括固接塊121、橫梁122、第二絲杠123、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)124及移動(dòng)板125，所述固接塊121固定在所述立柱116上，所述橫梁122的一端通過(guò)所述固接塊121連接于所述立柱116。所述橫梁122的一側(cè)開(kāi)設(shè)有滑槽，所述滑槽用于收容所述第二絲杠123及部分所述移動(dòng)板125。本實(shí)施方式中，所述橫梁122與所述滑槽相背的一側(cè)上設(shè)置有導(dǎo)向塊。所述滑槽相對(duì)的兩個(gè)槽壁上分別開(kāi)設(shè)有配合孔，所述第二絲杠123的兩端分別收容于兩個(gè)所述配合孔內(nèi)。

所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)124固定在所述橫梁122的一端，其輸出軸連接于所述第二絲杠123的一端。所述移動(dòng)板125上設(shè)置有第二絲杠套，所述第二絲杠套套設(shè)在所述第二絲杠123上，其與所述第二絲杠123形成螺紋連接。所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)124用于驅(qū)動(dòng)所述第二絲杠123轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二絲杠123通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述移動(dòng)板125沿所述滑槽左右移動(dòng)。本實(shí)施方式中，所述移動(dòng)板125連接于所述三自由度機(jī)械臂130。

所述三自由度機(jī)械臂130包括固定板131、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)132、第一連接臂133、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134、第二機(jī)械臂135、第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136、第三絲杠137及滑塊138，所述固定板131連接所述移動(dòng)板125及所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)132。所述第一連接臂133的一端連接于所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)132的輸出軸，另一端連接于所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134，所述第一連接臂133能夠相對(duì)于所述固定板131轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第二機(jī)械臂135的一端連接于所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134的輸出軸，另一端連接于所述滑塊138，所述第二機(jī)械臂135在所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134的作用下相對(duì)于所述第一機(jī)械臂133轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136固定在所述第二機(jī)械臂135鄰近所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134的一端，其輸出軸連接于所述第三絲杠137。所述第三絲杠137的一端連接于所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136的輸出軸，另一端與所述滑塊138螺紋連接。所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134驅(qū)動(dòng)所述第三絲杠137轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第三絲杠137通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述滑塊138沿所述第二連接臂135移動(dòng)。所述滑塊138開(kāi)設(shè)有通槽，所述通槽用于收容所述第二連接臂135，以使所述滑塊138套設(shè)在所述第二連接臂135上。所述滑塊138相背的兩側(cè)上分別設(shè)置有消毒液自動(dòng)噴霧器138a及針頭138b，所述消毒液自動(dòng)噴霧器138a及所述針頭138b隨所述滑塊138同步移動(dòng)，以使所述針頭138b刺入采血者的血管或者脫離所述血管。

請(qǐng)參閱圖9至圖12，所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200固定連接于所述移動(dòng)板125，其與所述橫梁122相對(duì)的一側(cè)上開(kāi)設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽用于收容所述導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊與所述導(dǎo)向槽相配合以為所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200隨所述移動(dòng)板125的移動(dòng)提供導(dǎo)向及確保所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200移動(dòng)的穩(wěn)定性。所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200包括近紅外照明模塊201、近紅外圖像采集模塊202、圖像處理模塊203及超聲波處理模塊204，所述近紅外圖像采集模塊202電性連接所述近紅外照明模塊201及所述圖像處理模塊203，所述超聲波處理模塊204電性連接所述圖像處理模塊203。

所述手臂固定機(jī)構(gòu)300及所述換針機(jī)構(gòu)400均設(shè)置在所述固定支座111的矩形板上。所述手臂固定機(jī)構(gòu)300包括扎壓組件310、手臂放置塊320及手臂握緊件330，所述手臂放置塊320位于所述扎壓組件310及所述手臂握緊件330之間。本實(shí)施方式中，所述扎壓組件310鄰近所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200設(shè)置。所述換針機(jī)構(gòu)400包括多個(gè)真空采血管410及試管架420，所述試管架420設(shè)置在所述矩形板上，其用于承載所述多個(gè)真空采血管410。多個(gè)所述真空采血管410可分離的收容于所述試管架420，所述針頭138b通過(guò)軟管與所述真空采血管410相連接。

所述全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備工作時(shí)，首先，人工進(jìn)行所述針頭138b的安裝以及軟管與所述真空采血管410的連接，初始狀態(tài)下，所述針頭138b在采血初始位置。之后，將采血者的手臂固定在所述手臂固定機(jī)構(gòu)300上，所述手臂穿過(guò)所述扎壓組件310后放在所述手臂放置塊320上，同時(shí)所述采血者的手握緊所述手臂握緊件330，此時(shí)，所述手臂的靜脈鼓起。

隨后，利用所述采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)200確定最佳采血點(diǎn)，具體地，所述近紅外照明模塊201照射所述手臂的采血區(qū)域，使得所述血管與肌肉易于辨別出來(lái)；所述近紅外圖像采集模塊202對(duì)所述采血區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將采集到的圖像傳輸給所述圖像處理模塊203；所述圖像處理模塊203對(duì)接收到所述圖像進(jìn)行預(yù)處理，例如去噪處理、增強(qiáng)處理及二值化處理，并對(duì)所述圖像進(jìn)行血管骨架的提取，將二值化后的圖像逐層剝?nèi)ポ喞吘壣系狞c(diǎn)，變成只有一個(gè)像素點(diǎn)的血管骨架圖像，緊接著，所述圖像處理模塊203依次讀取所述血管骨架的各坐標(biāo)點(diǎn)，比較所述坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血管的直徑，選出對(duì)應(yīng)所述血管直徑最大的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)作為最佳進(jìn)針點(diǎn)，所述血管骨架上的點(diǎn)P_i(x_i,y_i)處血管直徑的計(jì)算方法如下：

首先，由于血管曲率較小，可將所述血管看作是由分段的線性直線段組成，利用所述血管骨架上的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行擬合，獲取所述血管骨架的斜率，進(jìn)而求出P_i(x_i,y_i)處與血管骨架垂線的斜率。所述血管骨架垂線過(guò)所述血管骨架上的所述點(diǎn)P_i(x_i,y_i)，且與血管邊緣線交于點(diǎn)A(x₁,y₁)和點(diǎn)B(x₂,y₂)，A、B兩點(diǎn)之間的距離d_i即為點(diǎn)P_i(x_i,y_i)處的血管直徑：

最后，選取d_i中的最大血管直徑d_max對(duì)應(yīng)的點(diǎn)P_max(x,y)，所述點(diǎn)P_max(x,y)即為所述最佳進(jìn)針點(diǎn)。

之后，所述超聲波處理模塊204對(duì)最佳進(jìn)針點(diǎn)的深度信息進(jìn)行測(cè)量，利用皮膚結(jié)構(gòu)中表皮、皮下組織等都是靜態(tài)的，而所述血管中流動(dòng)的血液則是動(dòng)態(tài)的原理，探測(cè)到所述最佳進(jìn)針點(diǎn)P_max(x_max,y_max)對(duì)應(yīng)血管的深度為h_max，為針頭進(jìn)一步定位。

隨后，根據(jù)已經(jīng)獲得的所述最佳進(jìn)針點(diǎn)的坐標(biāo)和深度，控制所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)132和所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134使得所述針頭138b到達(dá)進(jìn)針初始位置，所述進(jìn)針初始位置如圖11所示。所述進(jìn)針初始位置滿足所述針頭138b距離所述最佳采血點(diǎn)的垂直高度為2h_max、以及所述針頭138b的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)所述最佳采血點(diǎn)。

之后，所述消毒液自動(dòng)噴霧器138a上設(shè)有傳感器，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述消毒液自動(dòng)噴霧器138a足夠靠近所述手臂時(shí)，所述消毒液自動(dòng)噴霧器138a開(kāi)始自動(dòng)噴灑消毒氣霧，對(duì)手臂采血區(qū)域進(jìn)行消毒。

隨后，所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136驅(qū)動(dòng)所述針頭138b，整個(gè)所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136推進(jìn)所述針頭138b的過(guò)程，從所述進(jìn)針初始位置開(kāi)始推進(jìn)運(yùn)動(dòng)，直到成功采血結(jié)束。所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136推進(jìn)所述針頭138b的過(guò)程包括三個(gè)階段：(a)所述針頭138b未進(jìn)入所述表皮；(b)所述針頭138b進(jìn)入所述表皮但未進(jìn)入所述血管；(c)所述針頭138b進(jìn)入所述血管但未穿透所述血管。

在階段(a)中，控制所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136以額定速度V_額定推進(jìn)所述針頭138b；在階段(b)中，控制所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136以速度V_額定/2推進(jìn)所述針頭138b；在階段(c)中，所述針頭138b刺穿血管壁，此時(shí)控制所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136以速度V_額定/4推進(jìn)所述針頭138b；同時(shí)，所述超聲波處理模塊204檢測(cè)所述針頭138b的位置和軟管內(nèi)的液體流動(dòng)，若所述軟管內(nèi)有液體流動(dòng)或者所述針頭138b到達(dá)所述最佳采血點(diǎn)，則停止進(jìn)針。

接著，由于所述真空采血管410為真空管，血液自動(dòng)順著軟管流入所述真空采血管410內(nèi)，待所述真空采血管410內(nèi)的壓力等于所述血管內(nèi)的壓力時(shí)，血流會(huì)自動(dòng)的停止。所述超聲波處理模塊204檢測(cè)所述軟管內(nèi)的液體流動(dòng)，若液體流動(dòng)速度接近零，則說(shuō)明采血完成；否則，采血繼續(xù)。

隨后，控制所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)136驅(qū)動(dòng)所述針頭138b以速度V_額定/4直線退出所述血管。采血者的手臂退出所述手臂固定機(jī)構(gòu)300，及時(shí)用消毒棉簽進(jìn)一步消毒止血。

最后，控制所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)112、所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)124、所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)132及所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134將所述針頭138b定位在換針位置，同時(shí)控制所述三自由度機(jī)械臂130完成換針操作。完成換針操作后，控制所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)112、所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)124、所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)132及所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)134將所述針頭138b定位在所述采血初始位置。所述全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備準(zhǔn)備就緒，等待下一個(gè)采血者。

本發(fā)明提供的全自動(dòng)靜脈采血設(shè)備，其采血設(shè)備采用采血點(diǎn)識(shí)別與處理機(jī)構(gòu)來(lái)確定最佳采血點(diǎn)，保障了采血過(guò)程的安全性，降低了采血者的痛苦及對(duì)醫(yī)院人員的經(jīng)驗(yàn)要求；滾珠絲杠組件、立柱、三自由度機(jī)械臂共同用于帶動(dòng)針頭移動(dòng)到達(dá)采血初始位置，滑塊帶動(dòng)所述針頭移動(dòng)以進(jìn)針或者出針，提高了自動(dòng)化程度及效率，降低了人力資源成本，減輕了醫(yī)務(wù)人員的工作強(qiáng)度。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。