【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗救援，更具体的说是涉及一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统。
技术介绍
1、在救援场景中，特别是救援人员不方便进入或进入的地方，伤员的生命体征探测技术显得尤为重要。许多灾害场景中，救援人员难以进入现场实施伤员救援。利用配备生命探测设备的救援机器人可以辅助救援队伍远距离获取关键现场信息，可以显著减少救援人员面临的生命危险。此外，在一些救援路径被倒塌的建筑构件或其他障碍物堵塞的灾害现场中，人工进入非常困难，而救援机器人可以利用其小巧的体型和多样的运动模式轻松跨越此类障碍，深入到人工无法到达的区域。
2、传统的心电和呼吸监测设备通常较为笨重，不便于救援机器人携带和操作。而且现有的传感器在复杂救援环境下可能面临信号干扰大、准确性不足等问题。例如，在废墟环境中，可能存在大量的金属碎片、灰尘等，这些因素容易干扰传感器信号的正常采集和传输。嘈杂环境下的噪音、震动或其他干扰因素也可能会干扰探测结果。不仅如此，救援现场对救援速度要求极高，需要传感器能够快速准确地获取被困人员的心电和呼吸数据，而现有的传感器在响应速度和数据处理效率方面可能存在不足。
3、而公开号为cn116824804a、cn115444668a、cn220662676u、cn113116312a、us20210228089a1、jp3139011u的专利分别提出了不同场景下的生命体征监测与救援装置，并具备生命体征和预警的功能，但在硬件设计、环境适应性和可靠性方面都存在一定的不足。
4、因此，设计一种用于医疗救援机器人的生命
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，能够实现复杂灾害现场中伤员生命体征实时监测与评估。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，包括：第一机械手、第二机械手、机器人本体、上位机模块、生命体征检测模块和健康状态评估模块；
4、所述上位机模块分别连接第一机械手、第二机械手、机器人本体、生命体征检测模块和健康状态评估模块；
5、所述生命体征检测模块包括血氧检测模块、心电检测模块和呼吸信号检测模块，用于获取被检测对象的血氧饱和度信号、心电信号和呼吸信号，所述上位机模块用于传输被检测对象的血氧饱和度信号、心电信号和呼吸信号至所述健康状态评估模块，所述健康状态评估模块用于提取被检测对象的血氧饱和度信号、心电信号和呼吸信号中包括的生理特征。
6、优选的，所述血氧检测模块包括：血氧传感器、双波长光源和光电探测器；
7、所述血氧传感器安装在第一机械手上，双波长光源和光电探测器均安装在机器人本体上；
8、所述第一机械手直接接触被检测对象的皮肤，采集到血氧饱和度信号；所述双波长光源产生宽带光波，承载血氧饱和度信号；所述光电探测器接收到携带血氧饱和度信号的反射光，将光信号转换成电信号，通过上位机模块输出到健康状态评估模块。
9、优选的，所述光电探测器包括光电二极管pn/pin、光电导管、光电倍增管和雪崩二极管apd探测器中的任一种或任几种。
10、优选的，所述呼吸信号检测模块包括鼻氧插管、光纤传感器和光纤光栅解调仪，所述光纤传感器安装在所述鼻氧插管进气口内侧，所述光纤传感器通过光纤将光信号传输到所述光纤光栅解调仪；所述光纤光栅解调仪将接收的光信号解调为电信号传输至所述上位机模块。
11、优选的，所述鼻氧插管安装在所述第一机械手的伸缩棒末端，所述光纤光栅解调仪安装在所述机器人本体上。
12、优选的，所述光纤传感器为光纤布拉格光栅、长周期光纤光栅中的任一种或任几种。
13、优选的，所述心电检测模块包括心电采集电极、光源、光学传感器、光电探测器和电路板；所述光源、所述光学传感器、所述光电探测器和所述电路板均安装在机器人本体上；
14、所述心电采集电极包括心电采集正电极和心电采集负电极；
15、所述心电采集正电极安装在所述第一机械手上，所述心电采集负电极安装在所述第二机械手上。
16、优选的，所述心电检测模块和所述呼吸检测模块使用的光源包括ase光源、led、ld和dfb中的任一种或任几种。
17、优选的，所述健康状态评估模块用于提取生命体征检测模块发送的血氧饱和度信号、心电信号和呼吸信号中包括的心电特征、呼吸强度、呼吸频率、血氧饱和度参数，并进行融合分析，获取被检测对象当前的健康状态。
18、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，有益效果如下：
19、1.提高存活率：在自然灾害、灾难现场或是极端环境中，第一时间发现并监测到受伤人员的生命体征是至关重要的。此系统可实现实时监测，有助于迅速采取救援措施，从而大大提高被困人员的存活率。
20、2.提高救援效率：传统的搜救方式通常依赖于人工搜索与监测，耗时长且效率低下。该专利提出的生命探测系统集成于救援机器人中，可以快速覆盖大范围区域，并精确定位需要帮助的人或动物，极大地提高了救援作业的速度和效率。
21、3.适应恶劣条件：该生命体征检测系统设计适用于各种不同类型的恶劣环境(如高温、低温、高湿度等)，确保在任何情况下都能可靠工作，这在传统设备难以操作或者无法工作的场景下显得尤为关键。
22、4.减少人力资源浪费：通过自动化生命体征检测系统，不仅可以降低因长时间高强度工作而导致的人力资源疲劳及错误风险，还能让专业医疗人员得以集中精力处理更复杂的情况。
23、5.辅助诊断与决策：除了基本的生命体征监测外，该系统还可以进行初步的数据分析，为指挥中心提供更为准确的信息支持，帮助快速制定有效的救援策略与治疗方案。
24、6.减少二次伤害：通过非接触式检测的方式对被困人员进行初步生命体征评估，避免在移动或搬运过程中可能造成的二次伤害。
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1.一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，包括：第一机械手、第二机械手、机器人本体、上位机模块、生命体征检测模块和健康状态评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述血氧检测模块包括：血氧传感器、双波长光源和光电探测器；
3.根据权利要求2所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述光电探测器包括光电二极管PN/PIN、光电导管、光电倍增管和雪崩二极管APD探测器中的任一种或任几种。
4.根据权利要求1所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述呼吸信号检测模块包括鼻氧插管、光纤传感器和光纤光栅解调仪，所述光纤传感器安装在所述鼻氧插管进气口内侧，所述光纤传感器通过光纤将光信号传输到所述光纤光栅解调仪；所述光纤光栅解调仪将接收的光信号解调为电信号传输至所述上位机模块。
5.根据权利要求4所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述鼻氧插管安装在所述第一机械手的伸缩棒末端，所述光纤光栅解调仪安装在所述机器人本体上
6.根据权利要求4所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述光纤传感器为光纤布拉格光栅、长周期光纤光栅中的任一种或任几种。
7.根据权利要求1所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述心电检测模块包括心电采集电极、光源、光学传感器、光电探测器和电路板；所述光源、所述光学传感器、所述光电探测器和所述电路板均安装在机器人本体上；
8.根据权利要求7所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述心电检测模块和所述呼吸检测模块使用的光源包括ASE光源、LED、LD和DFB中的任一种或任几种。
9.根据权利要求1所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述健康状态评估模块用于提取生命体征检测模块发送的血氧饱和度信号、心电信号和呼吸信号中包括的心电特征、呼吸强度、呼吸频率、血氧饱和度参数，并进行融合分析，获取被检测对象当前的健康状态。
...【技术特征摘要】
1.一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，包括：第一机械手、第二机械手、机器人本体、上位机模块、生命体征检测模块和健康状态评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述血氧检测模块包括：血氧传感器、双波长光源和光电探测器；
3.根据权利要求2所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述光电探测器包括光电二极管pn/pin、光电导管、光电倍增管和雪崩二极管apd探测器中的任一种或任几种。
4.根据权利要求1所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述呼吸信号检测模块包括鼻氧插管、光纤传感器和光纤光栅解调仪，所述光纤传感器安装在所述鼻氧插管进气口内侧，所述光纤传感器通过光纤将光信号传输到所述光纤光栅解调仪；所述光纤光栅解调仪将接收的光信号解调为电信号传输至所述上位机模块。
5.根据权利要求4所述的一种用于医疗救援机器人的生命体征检测系统，其特征在于，所述鼻氧插管安装在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾大功，李明威，苗育茁，张宗杰，樊毫军，赵艳梅，刘子泉，张红霞，
申请(专利权)人：天津大学温州安全应急研究院，
类型：发明
国别省市：
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